CN117940866A - 与用于车辆的导航、发电和传感器相关的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
随着汽车从全手动驾驶发展到全自动驾驶,它们面临着一系列问题,这些问题将影响它们的性能、接受度和应用范围。现有技术驾驶辅助系统(DAS)和先进的驾驶辅助系统(ADAS)的目标转向和车道保持,然而,对半自动和自动驾驶汽车(SAAV)的要求超出了这些,包括动态交通更新、路边信息、实时网络控制等,以及补充站的位置识别、访问和导航等。因此,为半自动和自动驾驶汽车和基础设施提供商提供支持半自动和自动驾驶汽车的增强导航和控制功能的方法将是有益的,而不需要昂贵且耗时的基础设施升级。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2021年5月26日提交的美国临时专利申请63/193,063的优先权;本申请还要求2021年7月14日提交的美国临时专利申请63/221,485的优先权;本申请还要求于2021年8月4日提交的美国临时专利申请63/229,492的优先权;它还要求于2021年12月12日提交的美国临时专利申请63/288,607的优先权;本申请还要求于2022年3月3日提交的美国临时专利申请63/316,354的优先权;本申请还要求于2022年3月9日提交的美国临时专利申请63/318,348的优先权;本申请还要求于2022年3月16日提交的美国临时专利申请63/320,513的优先权。
技术领域
本发明具体涉及车辆,特别是与车辆有关的用于改进半自主或自主导航、发电以及与车辆相关联的传感器的增强性保护和清洁的方法和系统。
背景技术
如今,大多数车辆是由驾驶员控制。一系列的驾驶员辅助特征现在已经比较普遍,包括例如向驾驶员提供到达预设目的地方向的车载导航系统、用于自动速度保持的巡航控制、保持速度但在车辆在较慢移动的车辆后面行进时进行调整的自适应巡航控制、提供自动转向和/或制动以将车辆保持在其行驶车道中的车道保持辅助、车道偏离警告、道路偏离警告和车道居中辅助。迄今为止,自主车辆主要受限于在高度受控的环境中部署,诸如在工厂内围绕预设路径移动材料。
然而,驾驶员的辅助发展朝向半自主车辆和自主车辆。如今,全球大约有12亿辆车辆,预计到2050年将增加到25亿辆。到2025年,在道路上预测约有八百万辆自主或半自主车辆,随着时间的推移以大约0.67%增加。然而,除了解决现有应用(诸如客运运输、散装运输等)之外,自主车辆还预期会开辟额外的应用,诸如将小负载或离散物品等直接递送到住宅、企业等。
汽车工程师协会(SAE)定义了从0(完全手动)到5(完全自主)共6级的自动驾驶等级划分,分别是:
·级别0,其中驾驶员提供“动态驾驶任务”,尽管可能存在适当的系统来帮助驾驶员,例如紧急制动系统;
·级别1,具有诸如用于转向或加速的驾驶辅助系统(DAS);
·级别2,其被称为高级驾驶员辅助系统(ADAS),其中车辆可以控制转向和加速/减速,但是由于驾驶员仍然坐在驾驶员座位上并且可以随时控制车辆,而不能成为自动驾驶;
·级别3,是有条件的驾驶自动化,其中车辆具有“环境检测”能力,并且可以做出明智的决策,但仍然需要驾驶员操控;
·级别4,或称为高级驾驶自动化,其中如果情况出错或存在系统故障,则车辆可以调节,并且在大多数情况下不需要驾驶员交互。然而,在立法和基础设施发展之前,他们只能通过地理围栏的方式在有限的区域内以有限的速度这样做;
·级别5,或称为完全驾驶自动化,其中“动态驾驶任务”被消除,并且这些车辆将不会设置地理围栏,并且可以做有经验的人类驾驶员可以做的任何事情。
随着车辆在这些级别上的发展和运行,它们将面临影响其性能、可接受性和应用范围的一系列问题。在现有技术中,迄今为止的焦点主要是建立用于DAS和ADAS的基于视觉的系统,以提供诸如转向和车道保持的功能,例如具有用于自适应巡航控制等的光检测和测距(LIDAR)/雷达。然而,即使这些系统在当今的许多环境条件下(如弱光、雨、雪、冰等)的使用也有限,因此,在当今交通密度高、车辆数量大的许多地区,这些DAS/ADAS功能也只能在相当长的一段时间内间歇性地使用。因此,增加这些DAS/ADAS系统所需传感器的可用性,并支持半自动和自动驾驶车辆对传感器和传感器正常运行时间的不断发展的要求,对车辆设计者是有益的。
类似地,现有技术中提供动态交通更新、路边信息等的自动化系统要求通过无线网络提供这些信息,或者要求重要的基础设施升级以提供所需的通信、传感器等。例如,全球定位系统或甚至地面无线系统在地下、停车结构内、隧道内等具有有限的穿透力,并且在许多情况下不能提供必要的精度来解决诸如停车、操纵等要求。此外,仅在美国,就有400万英里的道路需要在一些现有技术方案下进行改进,甚至这还没有考虑私有道路、私人车道、越野驾驶等。因此,在不需要昂贵和耗时的基础设施升级条件下,为半自主和自主车辆提供增强导航和控制功能对半自主和自主车辆和基础设施提供商是有益的。
此外,半自主和自主车辆内的所有这些系统都需要电力。如今,例如,Tesla 3LR电池组重量约460kg(约1,000磅),可以提供约525km(约325英里)的车辆范围。考虑到小型运载工具、单人半自主和自主运载工具等的演变,那么更轻/更小的运载工具将对电子设备和传动系统施加功率约束。因此,在车辆运行期间为控制系统提供产生电力的装置将是有益的。
在结合附图阅读本发明的以下说明书具体实施方案后,本发明的其它方面和特征对于本领域普通技术人员将变得显而易见。
发明内容
本发明的一个目的是减少与车辆相关的现有技术中的限制,更具体地,为了减轻与车辆相关的方法和系统中的限制,所述方法和系统用于为了提高半自主或自主导航、发电以及增强与车辆相关的传感器的保护和(enhanced protection and cleaning ofsensors)清洁。
根据本发明的一个实施例,提供了一种车辆穿过限定表面区域的方法,包括:在所述表面区域上以预定图案提供多个标记;由形成所述车辆的一部分的电子设备根据从所述多个标记的子集接收的处理信号来确定所述表面区域;其中从所述多个标记的所述子集接收的所述处理信号由形成所述车辆的一部分的接收器接收。
根据本发明的一个实施例,提供了一种车辆,包括:第一电池系统,用于向车辆的马达提供电力;第二电池系统,所述第二电池系统连接到所述车辆的电气控制系统;其中,在所述电气控制系统确定所述第一电池系统已经下降到低于预定充电阈值时,建立所述电气控制系统相对于所述车辆的动作。
根据本发明的一个实施例,提供了一种车辆,包括:第一电池系统,用于向车辆的马达提供电力;多个第二电池系统,其中所述多个第二电池系统中的每个第二电池系统连接到所述车辆的多个电气控制系统中的一个电气控制系统;其中,在确定所述第一电池系统已经下降到预定充电阈值以下时,与所述多个电气控制系统的子集建立一个或多个动作。
根据本发明的一个实施例,提供了一种为车辆发电的方法,包括:提供一个或多个空气收集器和空气浓缩器,每个空气收集器和空气浓缩器分别包括一个入口和一个出口;提供一个空气涡轮发电机,所述空气涡轮发电机连接到所述至少一个或多个空气收集器和空气浓缩器中的出口;其中,通过所述至少一个或多个空气收集器和空气浓缩器中的气流经由所述空气涡轮发电机为所述车辆产生电力。
根据本发明的一个实施例,提供了一种对半自主或自主车辆(semi-autonomousor autonomous vehicle,SAAV)充电的方法,包括:确定所述SAAV到达支持所述SAAV再充电的多个补给站附近;从所述SAAV广播指示SAAV要求充电的第一消息;利用与所述多个补给站相关联的电子设备识别所述多个补给站中特定补给站的标识,所述特定补给站能够提供SAAV的要求;从所述补给站发送消息,所述消息包括与所述多个补给站中的所述特定补给站相关的数据;并将所述SAAV自动导航到所述特定补给站的位置,然后更新所述特定补给站的状态,直到确认所述SAAV已被再充电且离开后,所述特定补给站才可以提供服务给另一车辆。
根据本发明的实施例,提供了一种对半自主或自主车辆(SAAV)进行再充电的方法,所述方法包括:确定所述SAAV到达支持所述SAAV再充电的多个补给站附近;从与所述多个补给站相关联的电子设备向所述SAAV广播数据;利用与所述SAAV相关联的另一电子设备识别所述多个补给站中能够满足所述SAAV的再充电要求的特定补给站的标识;从所述SAAV向所述多个补给站中的所述特定补给站发送消息,以在所述多个补给站中的所述特定补给站处预留充电槽;以及将所述SAAV自动导航到所述特定补给站的位置,然后更新所述特定补给站的状态,使得在确认所述SAAV已再充电并离开之前,不能为其它车辆提供服务。
根据本发明的一个实施例,提供了一种用于车辆的基于容器的补给站,包括:用于补给车辆的燃料源;电子设备,所述电子设备耦合到网络以用于向远程服务器提供数据;以及多个标记;其中,所述车辆根据所述多个标记操纵到一个正确位置,使得所述车辆能够补充所述燃料。
根据本发明的实施例,提供了一种导航车辆的方法,包括:提供与车辆导航位置相关的主动设备;从所述主动设备向所述车辆发送与所述位置相关的导航文件;以及根据所述导航文件内的数据在所述位置内导航所述车辆。
根据本发明的实施例,提供了一种用于车辆的模块,包括:传感器和收发器中的至少一个;包括一个入口和一个出口的空气导流器;其中,所述空气导流器的所述出口引导存在于所述出口的气流冲击所述传感器和收发器中的至少一个,以从所述传感器和收发器中移除灰尘、水和碎屑中的至少一种;并且所述一个或多个空气导流器中的每个空气导流器可以增加从所述入口到所述出口的空气流度。
在结合附图阅读本发明的以下说明书具体实施方案后,本发明的其它方面和特征对于本领域普通技术人员将变得显而易见。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了一个示例性网络环境,在该网络环境中根据本发明实施例和支持实施例的可配置电气设备可以在其中进行部署和操作;
图2示出了一个示例性的无线便携式电子设备,该设备支持根据本发明实施例的可配置电气设备与诸如图1所示的网络通信;
图3示出了根据本发明实施例的车辆,表示了涡轮发电机的进气口的位置;
图4示出了具有RF发射机(也即收发器)的车辆的框图,所述RF发射机用于相对于车辆在移动至补给站经过的表面区域上的标记对车辆进行导航;
图5示出了车辆上的多个RF发射机根据图4进行导航的原理图。
图6示出了在一个补给站的多个车道内根据图4和5导航车辆的示意图;
图7示出了根据本发明实施例的用于实现根据图4和5的导航的系统的框图;
图8A和8B示出了根据本发明实施例将多个标记与不同的补给站相关联;
图9示出了根据本发明实施例的示例性便携式补给站;
图10描绘了现有技术导航系统不支持的停车环境的图像;
图11示出了用于在车辆在现有技术导航系统不支持的环境中导航之前向车辆提供数据的主动设备;
图12描绘了临时或固定的道路基础设施元件,用于在车辆在现有技术导航系统不支持的环境中导航之前向车辆提供数据的主动设备可以与该道路基础设施元件相关联;
图13描述了现有技术导航系统不支持的复杂多层交叉路口的图像;
图14和15示出了根据本发明实施例的用于清洁碎屑的传感器和/或收发器的示例性空气导流器;
图16示出了根据本发明实施例的用于保护传感器和/或收发器免受碎屑影响的可更换片材;
图17示出了根据本发明实施例的用于保护传感器和/或收发器免受碎屑影响的可更换过滤器;
图18示出了根据本发明实施例的用于保护传感器和/或收发器免受碎屑影响的薄膜加热器;
图19示出了根据本发明实施例的用于清除碎屑的雨刷器系统。
具体实施方式
本发明涉及车辆,更具体地涉及与车辆有关的方法和系统,用于改进半自动或自主导航发电以及增强与车辆相关的传感器的保护和清洁。
随后的说明书仅提供了代表性实施例,并不旨在限制本公开的范围、适用性或配置。相反,实施例的随后的说明书将为本领域技术人员提供用于实现本发明的一个或多个实施例的使能说明书。应当理解,在不脱离所附权利要求中阐述的精神和范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。因此,实施例是本发明的示例或实施方式,而不是唯一的实施方式。“一个实施例”、“实施例”或“一些实施例”的各种出现不一定都指代相同的实施例。尽管可以在单个实施例的上下文中描述本发明的各种特征,但是这些特征也可以单独提供或以任何合适的组合提供。相反,尽管为了清楚起见,本文可以在单独的实施例的上下文中描述本发明,但是本发明也可以在单个实施例或实施例的任何组合中实现。
在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”或“其他实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中,但不一定包括在所有实施例中。本文采用的措辞和术语不应被解释为限制性的,而是仅用于描述目的。应当理解,在权利要求或说明书提及“一”或“一个”元件的情况下,这种提及不应被解释为仅存在一个该元件。应当理解,在说明书陈述“可以”、“可能”、“能够”或“能够”包括组件特征、结构或特性的情况下,不要求包括该特定组件、特征、结构或特性。
对诸如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”和“后”之类的术语的引用旨在用于描述本发明实施例的附图中的特定特征、结构或元件的取向。显然,关于设备的实际使用的这种方向术语没有特定含义,因为设备可以由一个或多个用户以多种定向方式使用。
提及术语“包括”、“包含”、“由......组成”及其语法变体并不排除添加一个或多个组件、特征、步骤、整数或其组合,并且这些术语不应被解释为指定组件、特征、步骤或整数。同样地,短语“基本上由......组成”和语法变体也可以用于本文。当在本文中使用时,其不应被解释为排除另外的部件、步骤、特征、整数或其组合,而是另外的特征、整数、步骤、部件或其组合不会实质上改变所要求保护的组合物、装置或方法的基本和新颖特征。如果说明书或权利要求书提及“附加”元件,则不排除存在多于一个的附加元件。
这里和整个公开内容中使用的“无线标准”指的是,但不限于,用于通过电磁辐射发送信号和/或数据的标准,该电磁辐射可以是光学、射频(RF)或微波。尽管通常RF无线系统和技术占主导地位,但是无线标准可以在全球、全国或特定于设备制造商或设备制造商组来定义。目前主要的无线标准包括但不限于IEEE 802.11、IEEE 802.15、IEEE 802.16、IEEE 802.20、UMTS、GSM 850、GSM 900、GSM 1800、GSM 1900、GPRS、ITU-R 5.138、ITU-R5.150、ITU-R 5.280、IMT-1000、蓝牙、Wi-Fi、超宽带和WiMAX。一些标准可以是诸如IEEE802.11之类的子标准的集合,其可以指代但不限于IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE802.11g或IEEE 802.11n以及IEEE 802.11协议下的其他协议。
这里和整个本公开中使用的“有线标准”通常是指但不限于用于通过电缆离散地或与另一信号组合地传输信号和/或数据的标准。这样的有线标准可以包括但不限于数字用户环路(DSL)、拨号(利用公共交换电话网(PSTN)建立与互联网服务提供商(ISP)的连接)、电缆数据服务接口规范(DOCSIS)、以太网、千兆家庭网络(G.hn)、综合业务数字网(ISDN)、同轴电缆多媒体联盟(MoCA)和电力线通信(PLC,其中数据覆盖到AC/DC电源)。在一些实施例中,“有线标准”可以指但不限于利用例如在无源光网络(PONs)内的光缆和光学接口。
这里使用的“传感器”可以指但不限于,根据测量值的大小而生成电输出的传感器,并且选自包括但不限于环境传感器、医疗传感器、生物传感器、化学传感器、周围环境传感器、位置传感器、运动传感器、热传感器、红外传感器、可见传感器、RFID传感器以及医疗测试和诊断设备的组。
如本文和贯穿本公开所使用的“便携式电子设备”(PED)是指用于通信和其他应用的无线设备,该无线设备需要电池或其他独立形式的能量用于供电。这包括但不限于诸如蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、寻呼机、便携式多媒体播放器、便携式游戏控制台、膝上型计算机、平板计算机、可穿戴设备和电子阅读器之类的设备。
这里使用的“固定电子设备”(FED)可以指,但不限于,用于通信和其它需要连接到固定接口以获得电力的应用的无线和/或有线设备,这包括,但不限于,膝上型计算机、个人计算机、计算机服务器、一体机、游戏控制台、数字机顶盒、模拟机顶盒、支持Internet的设备、支持Internet的电视和多媒体播放器。
这里使用的“服务器”可以指,但不限于,一个或多个位于同一位置并且在地理上分布的物理计算机,其作为其他计算机、PED、FED等的用户的主机运行一个或多个服务,以服务于这些其他用户的客户端需求。这包括但不限于数据库服务器、文件服务器、邮件服务器、打印服务器、web服务器、游戏服务器或虚拟环境服务器。
这里使用的“应用程序”(通常称为“app”)可以指,但不限于,“软件应用程序”、“软件套件”的元素、设计用于允许个人执行活动的计算机程序、设计用于允许电子设备执行活动的计算机程序、以及设计用于与本地和/或远程电子设备通信的计算机程序。因此,应用程序不同于操作系统(其运行计算机)、实用程序(其执行维护或通用家务)和编程工具(利用其创建计算机程序)。通常,在关于本发明实施例的以下说明书中,通常关于永久和/或临时安装在PED和/或FED上的软件来呈现应用。
这里使用的“企业”可以指,但不限于,向用户、顾客或消费者提供服务和/或产品的提供者。这包括但不限于零售店、商店、市场、在线市场、制造商、在线零售商、慈善机构、公用事业和服务提供商。这样的企业可以由公司直接拥有和控制,或者可以在特许经营者的指导和管理下由特许经营者拥有和运营。
这里使用的“服务提供商”可以指,但不限于,向企业和/或个人和/或个人组和/或包括微处理器的设备提供服务和/或产品的第三方提供商。这包括但不限于,零售店、商店、市场、在线市场、制造商、在线零售商、公用事业、自有品牌提供商和服务提供商,其中所述服务和/或产品由所述企业单独地,或除了所述服务提供商之外进行营销、销售、提供和分发中的至少一种。
这里使用的“第三方”或“第三方提供商”可以指,但不限于,对企业和/或个人和/或个人组和/或包括微处理器的设备的服务和/或产品的所谓的“长期”提供商,其中消费者和/或顾客与第三方接触,但是他们感兴趣和/或购买和/或接收的实际服务和/或产品是通过企业和/或服务提供商提供的。
这里使用的“用户”可以指,但不限于,个人或个人组。“用户”包括但不限于个人、组织和/或企业的雇员、社区组织的成员、慈善组织的成员、男性和女性。在其最广泛的意义上,用户还可以包括但不限于软件系统、机械系统、机器人系统、安卓系统等,其特征在于能够利用本发明的一个或多个实施例。用户还可以通过一个或多个账户和/或配置文件经由仪表板、web服务、网站、软件插件、软件应用和图形用户界面与服务提供商、第三方提供商、企业、社交网络、社交媒体等中的一个或多个相关联。
这里使用的“生物测定”信息可以指,但不限于,与用户有关的数据,其特征在于与一个子集的状况有关的数据,所述状况包括,但不限于,他们的环境、医疗状况、生物状况、生理状况、化学状况、周围环境状况、位置状况、神经状况、药物状况,以及这些所述状况中的一个或多个的一个或多个特定方面。因此,这样的生物信息可以包括但不限于血氧、血压、血流速率、心率、温度、流体pH、粘度、颗粒含量、固体含量、海拔、振动、运动、出汗。此外,生物计量信息可以包括与身体的形状和/或状况相关的生理特征相关的数据,其中示例可以包括但不限于指纹、面部几何形状、秃头、DNA、手部几何形状、气味和气味。生物测定信息还可以包括与行为特征有关的数据,包括但不限于打字节奏、步态和声音。
这里使用的“用户信息”可以指,但不限于,用户行为信息和/或用户档案信息。它还可以包括用户的生物特征信息,对用户的生物特征信息的估计,或从当前和/或历史生物特征信息派生的用户的生物特征信息的投影/预测。
这里使用的“可穿戴设备”或“可穿戴传感器”可以指,但不限于,由用户穿戴的微型电子设备或设备,包括在衣服下面、里面、与衣服一起或在衣服上面的那些,并且是包括“可穿戴计算机”的更广泛的一般类型的可穿戴技术的一部分,相反,“可穿戴计算机”涉及通用或专用信息技术和媒体开发。这样的可穿戴设备和/或可穿戴传感器可以包括但不限于智能电话、智能手表、电子纺织品、智能衬衫、活动跟踪器、智能眼镜、环境传感器、医疗传感器、生物传感器、生理传感器、化学传感器、周围环境传感器、位置传感器、神经传感器、药物递送系统、医疗测试和诊断设备以及运动传感器。
这里使用的“电子内容”(也称为“内容”或“数字内容”)可以指,但不限于,以存储、发送、接收和/或转换的数字数据形式存在的任何类型的内容,其中这些步骤中的一个或多个可以是模拟的,尽管通常这些步骤是数字的。数字内容的形式包括但不限于数字广播、流式传输或包含在离散文件中的信息。狭义地看,数字内容的类型包括流行的媒体类型,例如MP3、JPG、AVI、TIFF、AAC、TXT、RTF、HTML、XHTML、PDF、XLS、SVG、WMA、MP4、FLV和PPT以及其他,参见例如http://en.wikipedia.org/wjki/list_of_fik_formats。在更广泛的方法中,数字内容可以包括任何类型的数字信息,例如,数字更新的天气预报、GPS地图、电子书、照片、视频、VineTM、博客发布、FacebookTM发布、TwitterTM推特、在线TV等。数字内容可以是响应于用户请求而生成、选择、创建、修改和传输中的至少一种的任何数字数据,所述请求可以是例如查询、搜索、触发、警报和消息。
这里使用的“配置文件”可以指,但不限于,计算机和/或微处理器可读数据文件,包括与成人装置的设置和/或限制有关的数据。这样的配置文件可以由设备、服务等的制造商/供应商/提供商建立,或者它们可以由用户通过设备、服务或与设备、另一设备、服务器或服务提供商通信的PED/FED的用户界面建立。
这里使用的“计算机文件”(通常称为文件),以及贯穿本公开内容,是指用于在计算机存储器中离散地记录数据的计算机资源该数据是电子内容。文件可以由被设计用于不同目的的几种类型的计算机文件中的一种来定义。文件可以被设计为存储电子内容,诸如书面消息、视频、计算机程序或各种各样的其他种类的数据。一些类型的文件可以同时存储几种类型的信息。一个文件可以用一个或多个软件应用程序任意次数地打开、读取、修改、复制和关闭文件。通常,文件被组织在文件系统中,该文件系统可以在利用不同种类的介质的许多不同类型的存储设备上使用,该介质跟踪文件位于(一个或多个)存储设备上的位置并使得用户能够访问。文件的格式由其内容定义,因为文件仅是数据的容器,但是在一些平台上,格式通常由其文件扩展名指示,指定必须如何有意义地组织和解释字节的规则。例如,纯文本文件的字节与ASCII或UTF-8字符相关联,而图像、视频和音频文件的字节以其他方式解释。一些文件类型还为元数据分配几个字节,这允许文件携带关于其自身的一些基本信息。
这里和整个公开内容中使用的“元数据”是指作为提供关于其它数据的信息的数据存储的信息。存在许多不同类型的元数据,包括但不限于描述性元数据、结构元数据、管理元数据、参考元数据和统计元数据。描述性元数据可以描述用于诸如发现和识别的目的的资源,并且可以包括但不限于诸如标题、摘要、作者和关键字的元素。结构元数据涉及数据容器并指示如何组装复合对象,并且可以包括但不限于如何对页面进行排序以形成章节,并且通常描述数字材料的类型、版本、关系和其他特性。管理元数据可以提供在管理资源时采用的信息,并且可以包括但不限于何时以及如何创建它、文件类型、技术信息以及谁可以访问它。参考元数据可以描述统计数据的内容和质量,而统计元数据还可以描述收集、处理或产生统计数据的过程。统计元数据也可以被称为过程数据。
这里和整个公开内容中使用的“人工智能系统”(以下称为人工智能,AI)是指与自然智能相反的机器智能或机器学习。AI可以指分析的、人类启发的或人源化的人工智能。AI可以指使用一个或多个机器学习算法和/或过程。AI可以使用一个或多个人工网络、决策树、支持向量机、贝叶斯网络和遗传算法。AI可以采用训练模型或联合学习。
这里使用的“机器学习”(ML)或更具体地,机器学习过程是指但不限于程序、算法或软件工具,其允许给定设备或程序基于由其或由其他独立过程处理的信息来学习调整其功能。这些学习过程实际上是从所述过程的结果收集的,所述过程产生适于预测的数据和/或算法。该预测过程允许具有ML能力的设备根据最初在其自己的编程内建立但作为ML的结果而演变的指南来表现。AI采用的机器学习算法或加工学习过程可以包括但不限于监督学习、无监督学习、聚类分析、强化学习、特征学习、稀疏字典学习、异常检测、关联规则学习、归纳逻辑编程。
这里使用的“道路”或“车道”或“道路”可以指,但不限于,用于运输一种或多种类型的车辆的路径或飞行路径或表面,或用于运输一种或多种类型的车辆的路径/路线。道路可以具有由一种或多种类型的车辆(例如,机动化和非机动化)使用的改进的表面。道路可以包括但不限于:停车道、大道、控制通道高速公路、高速公路、高速公路、高速公路、收费公路、州际公路、高速公路、大街和本地道路。例如,它可以具有一个或多个车道,支持单向交通流、双向交通流,支持单一类型的交通(例如,循环路径),或者支持多种类型的交通(例如,共享使用的路径或道路)。道路可以包括一个或多个其他特征,包括但不限于人行道(路面)、中点、肩部和边缘。
这里使用的“车辆”可以指,但不限于,运输一个或多个人、货物等的机器。车辆可以包括,但不限于,货车、自行车、机动车辆(例如,摩托车、小汽车、卡车、公共汽车等)、有轨车辆(例如,火车或有轨电车)、船只(例如,船、船或水下车辆)、两栖车辆(例如,螺旋推进车辆或气垫船)或航空器(例如,飞机、直升机或浮空器)。
参考图1示出了网络100,其中可以采用本发明的实施例来支持根据本发明实施例的半自主和自主车辆(SAAV)系统、应用和平台(SAAV applications andplatforms,SAAV-SAPs)。这样的SAAV-SAPs例如支持多个通信信道、动态过滤等。如图所示,第一SAAV组100A和第二SAAV组100B分别与网络100连接。在代表性电信体系结构内,远程中央交换机180经由网络100与电信服务提供商网络的其余部分通信,网络100可以包括例如长距离OC-48/OC-192骨干元件、OC-48广域网(WAN)、无源光网络和无线链路。远程中央交换机180经由网络100连接到本地、区域和国际交换机(为清楚起见未示出),并且通过网络100分别连接到第一蜂窝APs(access points,服务接入点)195A和第二蜂窝APs 195B,第一蜂窝APs 195A和第二蜂窝APs 195B分别为第一SAAV组100A和第二SAAV组100B提供Wi-Fi蜂窝。第一Wi-Fi节点110A和第二Wi-Fi节点110B也连接到网络100,第一Wi-Fi节点110A和第二Wi-Fi节点110B经由路由器105耦合到网络100。第二Wi-Fi节点110B与包括其他第一和第二SAAV组100A和100B的商业服务提供商160(例如,吉列体育场TM)相关联。第二SAAV组100B还可以经由有线接口连接到网络100,有线接口包括但不限于DSL、拨号、DOCSIS、以太网、G.hn、ISDN、MoCA、PON和电力线通信(PLC),其可以通过或可以不通过诸如路由器105的路由器路由。
在与第一Wi-Fi节点110A相关联的小区内,第一SAAV组100A的用户可以采用各种便携式电子设备(PFDs),包括例如膝上型计算机155、无线电控制单元(RCU)135、平板计算机140、智能电话150、蜂窝电话145和引擎控制单元(ECU)130。在与第二Wi-Fi节点110B相关联的小区内,第二SAAV组100B的用户可以采用各种FEDs,包括例如游戏控制台125、个人计算机115和无线/互联网电视120以及电缆调制解调器105。第一蜂窝APs 195A和第二蜂窝APs 195B分别提供例如蜂窝GSM(全球移动通信系统)电话服务以及具有增强数据传输支持的3G和4G演进服务。在示例性实施例中,第二蜂窝AP 195B向第一和第二SAAV组100A和100B提供覆盖。可替代地,第一SAAV组100A和第二SAAV组100B可以在地理上是不同的,并且通过由一个或多个网络运营商在地理上分布的多个AP(为了清楚起见未示出)来访问网络100。如图所示,第一蜂窝APs 195A为第一SAAV组100A和环境170提供覆盖,环境170包括第二SAAV组100B以及第一SAAV组100A。因此,第一SAAV组100A和第二SAAV组100B可以根据它们的特定通信接口通过一个或多个无线通信标准,例如,IEEE 802.11、IEEE 802.15、IEEE802.16。IEEE 802.20、UMTS、GSM 850、GSM 900、GSM 1800、GSM 1900、GPRS、1TU-R 5.138、1TU-R 5.150、ITU-R5.138、ITU-R 5.138、ITU-R5.138、ITU-R 5.138、ITU-R 5.138、ITU-RR5.280和LMT-1000,与网络100通信。对于本领域技术人员显而易见的是,许多便携式和固定电子设备可以同时支持多种无线协议,使得例如用户可以采用诸如电话和SMS以及Wi-Fi/WiMAX数据传输、VoIP和互联网接入等GSM服务。因此,第一SAAV组100A内的便携式电子设备可以通过诸如IEEE 802.15或蓝牙的标准以及以自组织方式形成关联。
还连接到网络100的是社交网络(SOCNETS)165,分别为第一服务提供商170A和第二服务提供商170B、分别为第一第三方服务提供商170C和第二第三方服务提供商170D以及用户170E。连接到网络100的还有第一企业175A和第二企业175B、第一组织175C和第二组织175D以及政府实体175E。还描述了第一服务器190A和第二服务器190B可以根据本发明的实施例SAAV和SAAV-SAPs的提供商相关联的多个服务;利用SAAV-SAP功能的SOCNET或社交媒体(SOME)的提供商:SOCNET的提供商和/或不利用SAAV-SAP功能的SOCNET的提供商;PEDs和/或FEDs的服务提供商:有线和/或无线通信的一个或多个方面的提供者;企业160,诸如利用SAAV-SAP功能的车辆制造商;许可证数据库;内容数据库;图像数据库;内容库;客户数据库;网站;以及利用FEDs和/或PEDs下载或者访问和/或托管SAAV-SAP功能的软件应用。第一服务器190A和第二服务器190B还可以托管例如其他互联网服务,诸如搜索引擎、金融服务、第三方应用和其他基于互联网的服务。
图1中还示出了根据如下所述的关于图3至xxx的本发明实施例的电子设备(EDs)1000。如图1所示,EDs 1000直接与网络100通信。EDs 1000可以通过一个或多个无线或有线接口与网络100通信,所述无线或有线接口包括,例如,从包括IEEE 802.11、IEEE 802.15、IEEE 802.16、IEEE 802.20、UMTS、GSM 850、GSM 900、GSM 1800、GSM 1900、GPRS、ITU-R5.138、ITU-R 5.150、ITU-R 5.280、IMT-1000、DSL、拨号、DOCSIS、以太网、G.hn、ISDN、MoCA、PON和电力线通信(PLC)的组中选择的接口。
因此,用户和/或车辆可以利用企业160内的PED和/或FED,例如,分别访问第服务器190A或第二服务器190B中的一个,以执行诸如访问/下载根据本发明实施例提供SAAV-SAP功能的应用程的操作,包括:执行已经安装的提供SAAV-SAP功能的应用程序;执行提供SAAV-SAP功能的基于Web的应用程序;或访问内容。类似地,CONCUS可以分别通过第一蜂窝APs 195A和第二蜂窝APs 195B中的一个以及第一Wi-Fi节点110A,分别在第一SAAV组100A和第二SAAV组100B中利用PED或FED实施本发明的实施例或其他实施例进行此类操作。还将显而易见的是,一个CONCUS可以利用网络100经由电话、传真、电子邮件、SMS、社交媒体等进行通信。
现在参考图2,示出了根据本发明实施例的支持SAAV-SAP功能的电子设备204和网络设备207。例如,电子设备204可以是PED和/或FED,并且可以包括除了所描述和描绘的那些之外的附加元件。在电子设备204内还描绘了作为系统200的简化功能图的一部分的协议架构,系统200包括电子设备204(诸如智能电话150)、接入点(AP)206(诸如第一Wi-Fi节点110A)以及一个或多个网络设备207(诸如通信服务器、流媒体服务器和路由器,例如分别诸如第一和第二服务器190A和190B)。网络设备207可以经由网络、有线、无线和/或光学通信链路(诸如上面关于图1所讨论的)的任何组合以及如所指示的那样直接耦合到AP 206。网络设备207分别耦合到网络100以及其中的社交网络(SOCNETS)165、第一服务提供商170A和第二服务提供商170B、分别耦合到第一第三方服务提供商170C和第二第三方服务提供商170D、用户170E、分别耦合到第一企业175A和第二企业175B、分别耦合到第一组织175C和第二组织175D、以及政府实体175E。
电子设备204包括一个或多个处理器210和耦合到处理器210的存储器212。AP 206还包括一个或多个处理器211和耦合到处理器210的存储器213。处理器210和处理器211中的任一示例的非穷举列表包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、复杂指令集计算机(CISC)等。此外,处理器210和处理器211中的任何一个可以是专用集成电路的一部分,或者可以是专用标准产品的一部分。存储器212及存储器213的实例的非详尽列表包含以下半导体装置的任何组合,所述半导体装置例如寄存器、锁存器、ROM、EEPROM、闪存设备、非易失性随机存取存储器装置(NVRAM)、SDRAM、DRAM、双数据速率(DDR)存储器设备、SRAM、通用串行总线(USB)可移动存储器等。
电子设备204可以包括音频输入元件214。例如麦克风和音频输出元件216。例如,耦合到处理器210中的任何一个扬声器。电子设备204可以包括视频输入元件218,例如一个或多个摄像机,以及视频输出元件220,例如耦合到处理器210中的任何一个的LCD显示器。电子设备204还包括键盘215和触摸板217,其例如可以是允许用户在多个应用222中的一个中输入内容或选择功能的物理键盘和触摸板。或者,键盘215和触摸板217可以是构成电子设备204内显示部分的触摸敏感元件的预定区域。一个或多个应用222,通常存储在存储器212中并且可由处理器210的任何组合执行。电子设备204还包括向处理器210提供三维运动输入的加速度计260和向处理器210提供地理位置信息的GPS262。
电子设备204包括协议栈224,而AP 206包括通信栈225。在系统200内,协议栈224被示出为IEEE 802.11协议栈,但是可替代地可以利用其他协议栈,例如互联网工程任务组(IETF)多媒体协议栈。同样,通信栈225利用协议堆栈,但是为了清楚起见没有扩展。协议栈224和通信栈225的元件可以用软件、固件和/或硬件的任何组合来实现。协议栈224包括一个与IEEE 802.1l兼容的PHY模块226,该模块与一个或多个前端Tx/Rx&天线228耦合、耦合到IEEE 802.2兼容LLC模块232的IEEE 802.11兼容MAC模块230。协议栈224包括网络层IP模块234、传输层用户数据报协议(UDP)模块236和传输层传输控制协议(TCP)模块238。
协议栈224还包括会话层实时传输协议(RTP)模块240、会话通告协议(SAP)模块242、会话发起协议(SIP,Session Initiation Protocol)模块244和实时流协议(RTSP,Real Time Streaming Protocol)模块246。协议栈224还包括表示层媒体协商模块248、呼叫控制模块250、一个或多个音频编解码器252和一个或多个视频编解码器254。应用222可以能够通过AP 206创建、维持和/或终止与任何网络设备207的通信会话。通常,应用222可以为此目的激活SAP、SIP、RTSP、媒体协商和呼叫控制模块中的任何一个。通常,信息可以从SAP、SIP、RTSP、媒体协商和呼叫控制模块通过传输层传输控制协议(TCP)模块238传播到PHY模块226、网络层IP模块234、LLC模块232和MAC模块230。
对于本领域技术人员显而易见的是,电子设备204的元件也可以在AP 206内实现,包括但不限于协议栈224的一个或多个元件,包括例如IEEE 802.11兼容PHY模块、IEEE802.11兼容MAC模块和IEEE 802.2兼容LLC模块232。AP 206还可以另外包括网络层IP模块、传输层用户数据报协议(UDP)模块和传输层传输控制协议(TCP)模块以及会话层实时传输协议(RTP)模块、会话通告协议(SAP)模块、会话发起协议(SIP)模块和实时流协议(RTSP)模块、媒体协商模块和呼叫控制模块。由电子设备204表示的便携式和固定电子设备除了所描述的IEEE 802.11接口之外,还可以包括一个或多个附加的无线或有线接口,其可以从包括IEEE 802.15、IEEE 802.16、IEEE 802.20、UMTS、GSM 850、GSM 900、GSM 1800、GSM 1900、GPRS、ITU-R 5.138、JTU-R 5.150、ITU-R 5.280、LMT-1000、DSL、拨号、DOCSIS、以太网、G.hn、ISDN、MoCA、PON和电力线通信(PLC)的组中选择。
图2中还示出了根据如下所示的关于图3至xxx的本发明实施例的EDs 1000。如图2所示,EDs 1000可以直接与网络100通信。其他EDs 1000可以与网络设备207、接入点206和电子设备204通信。一些EDs 1000可以直接与其他EDs 1000通信。在图2中,耦合到网络100和网络设备207的EDs 100经由有线接口进行通信。耦合到接入点206和电子设备204的EDS1000经由无线接口进行通信。每个ED 1000可以与另一个电子设备通信,例如,接入点206、电子设备204和网络设备207、或网络(例如,网络100)。每个ED 1000可以支持一个或多个无线或有线接口,包括例如从包括IEEE 802.11、IEEE 802.15、IEEE 802.16、IEEE802.20、UMTS、GSM 850、GSM 900、GSM 1800、GSM 1900、GPRS、ITU-R 5138、ITU-R5.150、ITU-R 5.280、LMT-1000、DSL、拨号、DOCSIS、以太网、G.hn、ISDN、MoCA、PON以及电力线通信(PLC)的组中选择。
因此,图2示出了电子设备204,例如,诸如RCU 135或ECU 130的PED,其中,一个或多个参与方包括但不限于一个用户、多个用户、一个企业、多个企业、第三方提供商、多个第三方提供商、一个商品提供商、多个商品提供商、一个财务注册机构、多个财务注册机构、一个财务提供商、多个财务提供商可能参与一项或多项与一项活动相关的金融交易,包括但不限于:电子商务、P2P、C2B、b2b,c2c、B2G、C2G、P2D和D2D经由网络100使用电子设备或在接入点206或网络设备207内,其中交易的细节随后耦合到网络100并存储在远程服务器内。
可选地,而不是有线和/或无线通信接口,设备可以利用其他通信接口,诸如光学通信接口和/或卫星通信接口。光通信接口可以支持以太网、千兆以太网、SONET、同步数字体系(SDH)等。
在以下描述中,描述和描绘了关于汽车的本发明的实施例。然而,很明显,本发明的实施例可以与其他交通工具一起使用,而不会脱离本发明的范围。
在下文中,针对半自主和自主车辆描述和描绘了本发明的说明书实施例,在不脱离本发明的范围的情况下,它们也可以与非自主车辆一起使用。
在下文中,针对在道路、车道或道路上的车辆描述和描绘了本发明的说明书实施例。然而,显而易见的是,本发明的实施例可以应用于车辆正在穿越或打算穿越的任何表面。
发电
内燃机(ICEs)采用散热器来帮助消除来自ICE的多余热量,它构成了发动机冷却系统的一部分,该冷却系统还包括液体冷却剂、冷却剂循环的软管、风扇和监测冷却剂温度的恒温器。该散热器设置在格栅后面,该格栅允许空气流过格栅并流过散热器。然而,由于电动汽车不需要散热器来冷却,因此大多数制造商已经移除它们,使得车辆的前部是实心面板或仅用于视觉美学的一系列图案化面板。
在现有技术的ICE车辆中,为标准12V可再充电铅酸电池加电的电力由当ICE运行时产生电力的交流发电机建立。因此,为诸如电动车辆的非ICE车辆产生电力将是有益的。这种产生的电力要么提供给用于车辆电动机的第一电池系统,要么提供给专用于为车辆的电气控制系统(如DAS、ADAS等)供电的第二电池系统。独立于第一电池系统的第二电池系统将允许车辆的电气控制系统在第一电池系统发生故障或第一电池系统已经下降到预定充电阈值的情况下维持全部或部分功能。例如,(一个或多个)电气控制系统可以应用(一个或多个)制动器和/或将车辆导航到其当前所在的行车道之外的停车位或停止位置,使得停止的车辆不会阻挡交通或突然停止而导致事故。对于本领域技术人员来说,第二电池系统也可以使车载电子系统保持活跃和运行,以维持车辆除原动力外的部分或全部功能,这也是显而易见的。可选地,第二电池系统在被启用时将使车载电子系统进入多个故障模式中的一个故障模式,每个故障模式支持车辆的不同功能子集。
在本发明的实施例中,当车辆从外部电源充电时,第二电池系统的充电可以与第一电池系统的充电相关联,或者第二电池系统的充电可以与单独的充电系统相关联。类似地,在动力学运动期间或在诸如制动的能量恢复模式中,第二电池系统的充电可以与第一电池系统的充电相关联,或者它可以是单独的。例如,在第二电池系统从车辆内的不同发电机运动期间的单独充电将允许第二电池充电与第一电池充电解耦,使得第一电池充电的大量消耗和因此的再充电不会导致第二电池系统耗尽到在第一电池系统耗尽或故障后的最小时间内无法运行的水平,使第二电池系统能够在可用的失效模式中制定适当的失效模式,以减少碰撞、损坏、拥塞等的可能性。
在本发明的一个实施例中,可以为电气控制系统的子系统提供独立于第一电池系统和/或第二电池系统的电力。可选地,所述电气控制系统的一组子系统的每一子系统可提供相互独立和/或独立于第一电池系统和/或第二电池系统的电力。电气控制系统的一个子系统或电气控制系统的一组子系统可以包括电池和/或控制器以及执行器和/或传感器和/或指示器。例如,控制器可以与车辆的视觉指示器(例如,制动灯或指示灯)相关联,其中控制器在确定来自发动机控制单元的通信故障时触发预定动作,例如,将一个或多个指示灯转换成预定模式(例如,以预定速率闪烁、以除简单的开关周期之外的限定顺序闪烁等)。可替代地,控制器可以逐渐施加制动以使车辆减速,同时将制动灯或指示灯触发成预定模式。还可以根据确定第一电池系统已经下降到预定充电阈值以下来建立这样的动作。
在本发明的实施例中,发电可以由空气涡轮机产生,该空气涡轮机包括空气收集器部分、空气浓缩部分和用于将空气流转换成旋转发电机的涡轮机,其中旋转发电机包括例如发电机,通过使用换向器产生脉冲直流电(DC)的发电机或产生交流电(AC)的交流发电机,交流电直接使用或随后通过AC-DC转换器转换为DC。
例如,空气收集器和/或空气浓缩器可以是涡流发生器,其产生涡流,然后使结构振荡,产生电力,例如使用线性交流发电机。例如,空气收集器和/或空气浓缩器可以采用利用固定螺旋或旋转螺旋的转子来产生到流向发电机或交流发电机的空气流。例如,空气收集器和/或空气浓缩器可以采用文丘里效应来加速气流,以从低速大面积进气产生高速窄气流。替代地,多个文丘里效应元件可以形成在发电机之前组合的空气收集器和/或空气浓缩器。或者,空气收集器和/或空气浓缩器可以采用多级叶片来建立高压压缩机、低压压缩机或包括低压压缩机和高压压缩机的双级系统。可选地,多个空气收集器和/或空气浓缩器可以耦合到一个公共旋转发电机。
在本发明的其它实施例中,空气收集器可以是设置在车辆的另一部分上的空气导流器,例如车辆的侧面、车顶或底部。例如,参考图3,用于车辆的空气收集器可以形成为后灯组310、后车身面板320、车顶面板330、后视镜340、进风口350的一部分,(例如,作为用于车辆内的乘客空气的空气管理系统的一部分)、前格栅360、车身格栅365、侧面板370、下侧380、前灯组390或专用空气收集器395。
在一些环境中,旋转发电机可能由于处于发生冻结的环境中而受到冻结。车辆行驶时产生的风寒可能会加剧这种冻结。相应地,旋转发电机可以包含一个或多个加热元件来加热旋转发电机本身的一个或多个元件或加热来自外部环境的气流。在本发明的一些实施例中,旋转发电机是基于空气涡轮的发电机。当温度(例如,环境空气温度或根据车辆速度调整的环境温度)降至预定阈值以下时,可以启用一个或多个加热元件。
补给站选址
电动汽车是自动驾驶汽车的一种。对于乘用车来说,一辆电动汽车的电池容量可能在大约18千瓦时(Smart EQ For Two)之间,例如,特斯拉Model S和Model X的电池容量可以达到100千瓦时,它们可以行驶大约480公里(大约300英里)。虽然这些代表了车辆在需要完全充电之前的全部范围,但车辆可能需要在使用期间进行中间充电。然而,有必要将自主和非自主车辆引导到移动或固定充电站(也称为补给站),这些充电站可能使用一个或多个电源来发电,例如碳氢化合物,氢气,核能,电池等,以及连接到电网的电源。
因此,存在使用无源或有源电子元件和其他元件的要求,以便在所有情况下,例如在变化的天气条件或变化的照明等情况下,将车辆引导到充电站。
然而,半自主、自主或非自主车辆需要导航系统来建立补给站的位置。例如,该导航系统可以基于人类知识或通过诸如Google等的应用程序预先绘制地图。然而,当用户从未到某个区域时,人类知识是无用的,而诸如Google的应用程序要求将补给站的位置提供给应用程序。如果提供的话,它是准确的。即使在这些场景中,车辆也仅导航到该位置。仍然存在车辆导航到特定充电器的要求,该特定充电器将使用有线电连接或通过无线电接口对车辆进行再充电。
光学系统,例如基于激光雷达的(光检测和测距)或基于微波/雷达的成像系统,可以用于实时测绘或预测绘补给站的位置,但是仍然要求车辆能够导航并确定充电站是否空闲而不是被占用,以便车辆可以使用它。在大多数情况下,如果车辆在补给站进进出出的过程中不断发生变化,那么预先测绘是低效的,而且是不切实际的,因为车辆在补给站进进出出并在补给完成后离开。通过网络更新到应用程序的最新更新或更改是耗时的,容易导致网络中断等,并且仍然只能为车辆提供一个免费的加油站位置,而不知道如何导航到补给站。与内燃机的汽油和柴油供应一样,补给站也可能由多个具有不同设计、不同布局、容量、能力等的多个企业提供,因此,处理光学或微波获取的数据以定义补给站位置,并适当地导航车辆,将需要一个重要的数据库和/或使用人工智能(Al)和/或机器学习(ML)进行复杂的处理。此外,大多数“图像”采集技术在恶劣天气和/或某些发光条件下会出现显著的性能下降或故障。
因此,为非自主车辆提供具有在正常或恶劣天气条件和任何照明条件下更有效地导航到补给站的能力的SAAV或DAS系统将是有益的。此外,在许多情况下,补给站可以动态地定位,以便在一次性事件中进行补给,或者可提供或动态调整补给站以适应该补给站位置的预计需求。因此,提供一种经济且有效的方式来实现自辅助导航系统对于解决方案将是有利的。
因此,补充站可以是能够自动、半自动或手动补充的固定或移动补充站。本发明实施例中的补给站可以提供充电。显然,在本发明的其它实施例中,补给站可以为车辆提供另一种燃料源,例如氢气、汽油或柴油,以容纳ICE和混合ICE电动车辆。
补给站可以例如通过太阳能、风、水等在本地产生电力,或者它可以是氢燃料发电机、储氢罐、汽油罐、柴油罐、电池组或其任何组合。补给站可以是移动的、半便携式的或固定的。补给站可以同时、并发、定期和/或连续地对单个车辆或多个车辆进行补充。
在本发明的一个实施例中,补给站在安装到某一位置时例如使用全球定位系统(GPS)建立其地理位置,或者它可以从具有已知位置的一系列信标中采用一种或多种三角测量技术,例如无线、光学、微波、雷达等,以便在没有清晰的天空视线的情况下克服GPS的限制,例如在城市中、在桥梁下、在隧道内、停车场内、树木繁茂的地区、山谷或山区等。由于GPS的典型精度约为3米(约10英尺),除非补给站以更大的间隔分布,否则车辆将不能精确地将一个补给站与另一个补给站分开,更不能准确地定义补给站的一侧与补给站的另一侧。
因此,虽然导航系统可以将SAAV导航到补给站的附近,但是仍需要辅助系统将SAAV引导到补给站和相对于补给站的特定点。例如,策略性地放置在SAAV上的传感器设备系统可以向形成SAAV的一部分的车辆控制单元(VCU)提供数据,其中VCU处理该信息,然后将该信息传递到SAAV的导航控制系统以导航SAAV。可选地,来自VCU的处理数据可以存储在SAAV的地图导航数据库系统内和/或推送到远程地图导航数据库系统。VCU可以是车辆的ECU的一部分,ECU可以是VCU的一部分,或者ECU与VCU通信。
在本发明的实施例中,SAAV在到达补给站位置时广播指示SAAV需要再充电的第一消息。在一种情况下,该要求是需要将SAAV从当前容量充电到满容量。在接收到请求时,补给站的位置确定了一个特定的补给站,该补给站可以满足当前SAAV的需求,并向SAAV提供具体的补给站。然后,补给站的位置更新补给站的状态,以便在确认SAAV已经充电并离开之前,它不会向另一辆车提供补给站。
在本发明的实施例中,可以根据SAAV在所需收费方面的要求,将一组补给站的补给站分配给SAAV,SAAV充电要求(例如…最小电压,最小电流,最大电压,最大电流,直流/交流/脉冲充电等)。这些要求可以根据车辆的某个方面来确定,例如唯一序列号(例如…车辆识别号码(VIN),由SAAV提供给补给站的数据等。或者,补给站可以传输其可用性和能力以及与位置或应答器身份等有关的唯一数据。SAAV选择补给站进行补给,预留补给槽,在预留时间进行导航。
如果没有空的补给站能够提供要求,则可以将这一点连同附加信息告知SAAV,以便SAAV建立一个补给站来使用。该附加信息可从以下内容中选择:当前空的补给站的容量、到补给站随请求容量空闲的预计时间,以及能够为SAAV导航到具有请求容量的另一个补给站位置或另一个补给站位置提供足够容量的补给站的身份。因此,SAAV内的VCU确定它将使用哪个补给站,通知补给站位置,并继续移动到补给站。VCU可以直接通信或通过充电站位置建立充电付款。
可选地,如果补给站位置在具有相关停车费的停车场内,则VCU还可以建立适当的停车费,该停车费将在SAAV处于补给站处的停车场内的预计时间内支付,以及作为费率或用于再充电的固定费用的收费费用。补给站可以基于能量的速率进行充电,例如,每kW、每升等的费率,或者基于补给站提供的总能量(例如,基于协商的或请求的能量)。例如,这些费用可以通过传统的支付系统(如信用卡、借记卡或与SAAV的用户或SAAV相关联的预先建立的账户)来收取。与SAAV用户相关联的预先建立的帐户,或由SAAV用户通过与用户或SAAV相关的电子设备或由SAAV根据与SSAV相关的信息自动提供给补给站的SAAV。
发送到特定补给站的SAAV的数据可以包括位置信息、导航到特定补给站的标记数据(见下文)等。
在本发明的实施例中,除了非机械连接(例如,光学、微波、RF、磁性、电磁等)之外,还可以在车辆和补给站之间建立物理链路,以提供故障保护,使得在物理或非物理链路断开或中断的情况下,补给站自动停止补给。虽然电动车辆的电磁充电的不是主要问题,但是汽油、柴油、氢基SAAVs等的自主再加燃料是一个重大的安全问题。
例如,可以通过向电磁体施加控制电信号来选择性地接合和断开电磁体。因此,在车辆与补给站正确对准时,电磁体提供从车辆到补给站的磁耦合,从而闭合控制电路,使得补给站开始向车辆提供补给。如果车辆系统发生故障或者车辆移动,则电磁链路断开,使得补给站内的控制电路改变状态并且加注过程停止。因此,例如,车辆和补给站之间的电磁接口允许仅当补给站的控制电路处于正确状态时才开始加注,而电磁链路中的故障或部分故障导致加注停止。
该电磁元件可以是一系列安全连接协议中的一个,以确保在补给开始之前正确连接,一旦车辆和补给者之间安全连接,连接的任何调整是必要的,并且在补给者可以开始补给车辆之前已经通过了所有安全检查,即使是充电、碳氢化合物补给或氢气。在本发明的实施例中,电磁接口可以是补给站和车辆之间的喷嘴或连接器的一部分,使得电磁连接是补给站和车辆之间在加注之前要进行的最后一个连接,并且是要断开的第一个连接。这种电磁机械安全系统可以用基于永磁体的接口代替,尽管这些接口可以被覆写,这与需要在激活电磁体之前车辆和补给站进行适当的验证、移交等通信的电磁接口不同。可选地,电磁体可能需要接合在补给站和车辆上。
虽然在上述本发明的实施例中已经描述了关于补给站和车辆之间的喷嘴或连接器的基于电磁连接/开关的安全系统,但很明显,在本发明的其他实施例中,电磁安全系统可以与补给站和车辆之间的任何喷嘴或连接器分离。例如,电磁耦合可以设置在补给站和车辆之间,其中车辆部分位于车辆的侧面、车顶或下侧的一部分上。例如,如图3所示,电磁接口可以形成为后灯组310、后车身面板320、车顶面板330、后视镜340、前格栅360、车身格栅365、侧板370、下侧380、前灯组390以及前保险杠、后保险杠、侧保险杠等的一部分。任选地,在补给站和/或车辆之间的电磁耦合可以固定在补给站和/或车辆或与补给站之一相关联的部分上,并且车辆可以在位置上可调,使得它可以根据来自补给站和/或车辆的控制信号从存储位置移动到部署位置。
基于标记的车辆定位/引导
一旦SAAV、VCU收集了适当的信息,一旦该信息被处理,就将其传送回SAAV的自主控制系统和/或3D地图导航数据库系统。SAAV的导航可以通过两个或更多个步骤,例如,第一步骤可以基于SAAV用于到达补给站位置的导航系统,然后第二步骤基于SAAV的辅助导航系统,该辅助导航系统被设计为以优于第一步骤中采用的系统的精度来导航SAAV。例如,辅助导航系统可以采用部署在图4和图5所描述和描述的补给站位置的标记。
参考图4,示出了以预定图案设置的多个标记450,在这种情况下,两组平行的标记450限定了车辆410将在其中导航的车道,其中车辆410从一个或多个收发器420建立标记450的位置。在本发明的实施例中,标记450可以是例如以下中的一个或多个:
·具有一个或多个金属元素的涂料基标记,用于反射从收发器420发射的微波或RF信号;
·用于反射从收发器420发射的微波或RF信号的金属涂料;
·光发射器,其响应于来自收发器420的信号而点亮,其中收发器420光学捕获标记450的位置,其中光发射器可以是紫外线、红外线、可见光或其组合;
·光学发射器,其响应于检测到车辆410而点亮,例如,基于运动的感测(例如,雷达/激光雷达)或前灯检测,其中收发器420光学地捕获标记450的位置,其中光学发射器可以是紫外线、红外线、可见光或其组合;
·微波发射器,其响应于从收发器420接收的微波或RF信号而发射微波或RF信号;
·反射微波电路,其发射通过接收和处理来自收发器420的微波或RF信号而产生的微波或RF信号;或
·光学反射标识器,其从所述收发器接收光学信号,并且反射光信号的预定部分,其中光信号可以是紫外线、红外线、可见光或其组合。
在标记450是光发射器或微波发射器的情况下,则标记450可以从补给站或补给站位置供电,或者它们可以采用电池、太阳能等。反射微波电路可以类似于例如RFID电路。在本发明的实施例中,标记可以是太阳能供电的或具有太阳能再充电的电池供电的。
光学反射标识可以将光信号的一个预定部分反射到相对于光学反射标识在一个方向上行进的车辆410,并且将光信号的另一个预定部分反射到相对于光学反射标识在另一个方向上行进的车辆410。以这种方式,车辆410可以快速地区分车辆410可以在其内行驶的车道与车辆410不能在其内行驶的车道。例如,在双车道的道路上,车辆在每个方向上只能在一个车道上流动,车辆410可以快速过滤出应该在哪个车道上行驶的标记,而不是那些不应该在哪个车道上行驶的标记。可选地,不同车道的不同标记可以反映不同的部分,并且可以建议车辆410所反映的哪些部分与其可以访问的车道相关。
在标记450是光发射器或微波发射器的情况下,标记450可以建立由补充站或补充站位置限定的或预定义的发射模式,该发射模式被传送到SAAV,使得SAAV可以将其将要导航到的补充站的标记450与在补给站位置处与其他补给站相关联的所有标记隔离。类似地,用于补给站的反射微波电路可以产生与相邻补给站上的反射微波电路不同的信号。
如图4所示,从形成车辆410的一部分的收发器420生成RF信号430,其入射到标记450上并被反射为反射RF信号440。收发器420可以是离散的独立单元,或者它可以是多个单元等。基于来自标记450的反射RF信号440的定时信息和/或入射角,可以计算车辆410和标记450之间的距离。其中所述反射RF信号440包含与所述补给站相关的数据,所述反射射频信号440与所述初始预处理相关联,该预处理可过滤出从所述标记450接收到的与所述车辆410要对齐的补给站不关联的反射RF信号440。可选地,补充站还可以包含一个或多个传感器,这些传感器在车辆410与补给站对齐时触发车辆410内的VCU施加制动。
显然,如图5所示,可采用来自多个收发器420的多个波束(为了清楚起见未进行描述)来提供来自车辆410的前部、后部和侧面的数据。如图所示,来自车辆410的每个发射波束510的覆盖范围是,然而,前部、后部和侧面的波束510可能具有不同的角度扩展。此外,多个收发器420可以以共同的角度扩展或不同的角度扩展部署在前面、后面或侧面上。在本发明的实施例中,用于将车辆410对准补给站的收发器420可以具有与用于在道路上导航车辆410的其他收发器420不同的发射特性,诸如功率、频率、脉冲重复率、角扩展等。
可选地,收发器420可以根据车辆410的当前状态进行配置。例如,车辆410后部的收发器420可以仅在车辆410倒车或即将倒车时被激活。可替代地,收发器420可以根据车辆410的状态动态地配置,使得例如发射特性状态(诸如功率、频率、脉冲重复率、角扩展等)根据车辆410的一个或多个方面(诸如速度、模式或方向)而变化。例如,在沿着道路行驶的模式下,标记450是车辆410前方的标记,以限定车辆前方的车道和方向,以允许VCU调整车辆410沿着车道的轨迹,但是在停车模式下,标记450是靠近车辆410的标记,因此,角扩展可能更靠近车辆410而不是远离车辆410。可替代地,收发器420可以在可配置的安装件上,该可配置的安装件允许根据车辆410的模式来对收发器420进行定向。
参考图6,该示意图描述了收发器420如何能够检测与车辆410相邻的标记450,以及车辆所在的当前车道上的一个或多个车道的标记450。为了便于在图6中表示,上部车辆410示出了车辆410所在的当前车道上的RF信号430和反射的RF信号440,而下部车辆410示出了车辆410所在的相邻车道上的RF信号430和反射的RF信号440。这更容易描绘来自车辆410的多个RF信号430和反射的RF信号440。
参考图7,示出了VCU 700的原理图,VCU 700包括通信接口730、处理器710和存储器720。通信接口730连接至收发器420、自主控制系统760和地图导航数据库系统770。自主控制系统760还联接至地图导航数据库系统770。
在本发明的一个实施例中,补给站位置可以支持供应多种燃料类型和/或多个补给站,如图8A所示,多个补充站810A、810B至810N位于补给站位置。与第一补给站810A相关联的是第一标记450A,其允许车辆410根据由收发器420获取的信号导航到第一补给站810A。第二补充站810B与第二标记450B相关联,并且第N补充站810N与第N标记450N相关联。
对比图8B:
·为了使用第一补给站810A,车辆410将从第一标记450A和第二标记450B获取信号;
·为了使用第二补给站810B,车辆410将从第二标记450B和第三标记450C获取信号;
·以及为了使用第N个补给站810N,车辆410将从第N-1个标记450N-1和第N个标记450N获取信号。
在参考图8A和8B的本发明的实施例中,用于多个补给站810A、810B到810N的车辆的燃料类型可以是相同的,而在本发明的另一个实施例中,用于多个补给站810A、810B到810N的车辆的燃料类型可以与两种或更多种燃料类型相关联。
参考图9,其中示出了基于容器的第一补给站900A,而第二补给站900B采用多个容器910,这些容器910可以并排堆放或端对端等放置,使得上部容器910的侧面、后表面、底表面可以向第二补给站900B内的下部或相邻容器910提供额外的燃料,例如汽油、柴油或电力。第二补给站900B内的容器910之间的连接是通过当容器910彼此相邻放置等时可以自动进行的连接,或者是手动/机器人建立的连接。第二补给站900B内的容器910可以根据预先确定的时间表或基于使用情况的实时地在配置中或从配置中交换。例如,容器910可以包括例如电池、氢气发生器和/或储氢罐、核能发生器、汽油存储器或柴油存储器。可选地,容器910可以支持太阳能电池板、风力涡轮机或水轮机的部署,使得其可以在一段时间内为车辆提供延长的补给。
容器910还可以包括诸如关于图2中的电子设备204所描述的电子设备,以向远程服务器提供诸如地图定位、无线通信、GPS等的数据。可选地,容器910可以提供完整的独立便携式补给站,其中从容器部署标记条、标记垫、标记条(例如标记450),使得标记相对于容器910处于限定的位置,从而允许车辆(例如图4中的SAAV或车辆410)能够操纵到正确的位置,进而补给。
例如,标记条、标记垫、标记条可以从容器910滑出,或者是容器910的端板/侧板,当容器910被定位时,该端板/侧板向下铰接。端板和/或侧面板可以在柔软地形上为车辆提供支撑,以及提供相对于容器910的标记的物理定位。在其他实施例中,可展开的端板和/或侧板可以包括用于电动车辆或混合动力车辆的无线充电器,使得可以提供非接触再充电,其中电动车辆或混合动力车辆根据标记进行操纵,使得其处于接触再充电的正确位置。可选地,电动车辆或混合动力车辆的控制系统可以根据与充电有关的一个或多个测量来调整车辆的位置,以便增加充电速率。
可选地,补给站可以根据一个或多个因素改变每辆车可用的总充电量,所述因素包括但不限于位置、日期、一天中的具体时间、天气条件、预计的天气条件,例如住宅小区、购物中心、办公大楼等的补给站。在预计的繁忙时间,可以增加每小时收费的车辆数量。相反,在其他时间,相同的补给站可以允许更长的充电时间,或者高速公路休息区域或服务站处的补给站可以在繁忙时将最大充电限制为足以将车辆带到该高速公路上的下一个补给站。可替代地,当天气干燥时,预计道路上的车辆会比较多,因此,如果补给站预测下雨或检测到下雨,可能会减少充电时间。
容器910的电子设备可以从车辆获得数据、向车辆提供数据或与车辆协商。这xie2信息可以包括例如充电速率、氢气容量、碳氢化合物等级等。容器910的电子设备还可以从车辆的用户处获得与用于补充过程的金融交易相关的车辆账户信息,或者它可以基于车辆的唯一身份自动获得该信息,该唯一身份可以例如是从VCU或ECU提供的数字车辆识别号(VIN),例如通过在车辆上的预定位置光学获取和处理条形码(例如一维条形码或二维条形码)获得的数字身份。或者,车辆的唯一身份可以是由一个或多个政府当局颁发的数字许可证,或者它可以是由车辆的企业、服务提供商、联盟或制造商颁发的数字许可证,该数字许可证可以通过光学或无线通信从车辆到基础设施(V21)或车辆到车辆(V2V)传输,或者通过车牌的光学处理等方式获取。
在复杂公路、桥梁、盲区或者未知区域中的半自主或自主车辆导航
在现有技术中,车辆的导航是基于建立车辆的已知位置、将车辆定向到道路、并向驾驶员提供适当的导航方向。已知位置通常从GPS获得,并通过将确定位置与道路或区域的地图相关联来实现将车辆定向到道路。然而,对于半自主或自主车辆,这一过程将是自动化的,无需任何人为干预车辆的实际导航,这将在许多场景下都可以起作用,但是在区域/道路尚未上传到车辆可访问的地图数据库的情况下(例如,在新的子分区、越野区域、偏远区域等中)不起作用。当车辆处于无法获得或不可能获得GPS和/或基于蜂窝无线的位置确定的位置时,例如在隧道、地下停车场、停车结构内等,这种方法都不起作用。当车辆位于基于GPS的位置可获得的位置内,但地图数据库只是用通用块标识位置时,这种方法也不起作用。例如,参考图10,描绘了加拿大渥太华的Pinecrest商场的卫星图像,其与具有室外停车场的商店IKEA 1030和室内停车场1040相关联,室内停车场1040内设有电动车辆的充电站1020。
图10中还描述了由GoogleTM定义的道路标记1010。因此,显而易见的是,GoogleTM没有比它更详细地定义室外停车场1050。因此,导航系统将不能引导车辆进入室外停车场1050内的停车位,也不将车辆导航到室内停车场1040中以停车或访问充电站1020。
根据本发明车辆的一个实施例,例如图4中的车辆410,配备有一个或多个设备,例如应答器或收发器,其可以与与区域相关联的一个或多个有源设备(ACTDEVs)交互和/或检测与该区域相关联的一个或多个有源设备,在该区域内,采用基于GPS等的现有技术的导航系统不能为导航系统提供任何信息或足够的信息来操纵车辆。
在本发明的实施例中,有源设备(ACTDEVs)可以由太阳能和/或电池自供电,或者它可以连接到电源。可选地,有源设备(ACTDEVs)可以识别接近的车辆,并下载与ACTDEV提供信息的位置相关的特定导航文件。例如,参考图11,有源设备(ACTDEVs)与停车场入口处的标志1110相关联。可替代地,它可以与用于进入停车场的自动屏障相关联,其中ACTDEV被触发以在车辆寻求访问停车场(例如,经过传感器)时发起导航信息的广播。
导航信息可以包括,例如,到停车结构(例如)内的预定停车位的导航方向,其中停车位已经被确定为可用并且容纳车辆。例如,当车辆接近停车结构时,它发送与其相关的信息,例如大小,使得有源设备(ACTDEVs)或与ACTDev通信的系统确定车辆的可用停车位和到可用停车位的导航方向。ActDev还可以传送车辆的附加导航方向,以从停车位导航到停车结构的出口。在图10中的室内停车场1040的示例中,车辆可能已经指示其不是在寻找停车位而是进行补充,其中ActDev传输从室内停车场1040的入口到充电站1020的导航方向,以及随后向室内停车场1040的出口行进的方向。可替代地,ActDev可以通过与车辆的通信来确定它既需要停车位又需要使用充电站1020。因此,ACTDEV可提供到充电站1020的导航方向,然后提供到停车位的导航方向,然后提供车辆离开室内停车场1040的导航方向。可替代地,ActDev可以在充电站1020被完全占用时建立到停车位的导航方向,停车位到充电站1020,返回到相同或另一个停车位,并且之后前往室内停车场1040的导航路线。提供给车辆的信息可以包括车辆何时应该执行从停车位到充电站1020的导航方向,并且此后返回到相同或另一停车位的导航方向的定时数据。通过这种方式,车辆可以根据充电站1020的信息,按时间表停放和充电。
在停车结构出口处,与该停车结构相关联的ACTDEV获取信息,该信息在车辆在该停车结构内存在期间由一个或多个ACTDEV存储,或由该车辆存储。该获取的信息可以用于提供对停车结构内的车辆活动的分析,以允许在与停车结构相关联的一个或多个过程中进行调整,例如允许在不同时间/天等充电的最大时间,或者将停车位分配给SAAV等。此外,出口的ACTDEV可能会产生总成本,例如:停车和/或充电,由SAAV或SAAV车辆的用户在获准最终离开停车结构之前支付,例如,通过竖起障碍物、放下障碍物等。
存储在ACTDEV内的结构(例如停车结构)的信息可以基于对来自例如一个或多个基于计算机的设计模型对结构设计的分析而自动生成,或者它可以由一个或多个个人或车辆在结构内移动时通过从一个或多个电子设备获取信息来映射和/或生成。例如,车辆可以配备有传感器,以动态地映射结构的界限以及获取标记、信标、ACTDEV等的位置。
在上述实施例中,车位分配给有源设备(ACTDEVs)被描述为基于停车结构或零售中心等的ACTDEV将车位分配给SAAV。这可能是基于,例如,在确定SAAV内的乘客残疾后,他们会被引导到靠近入口的一个可达性强的地点等,根据SAAV的乘客或用户已经建立了一个他们希望访问的特定零售网点,因此他们会被引导到该零售网点附近的停车位,而不是另一个,或者SAAV内的乘客没有定义任何偏好。
然而,ActDevS可以向SAAV传送附加信息,诸如特定零售店的销售指示、来自特定零售店的优惠、商店和/或服务的目录等,其中乘客可以在之前没有确定偏好或调整其先前定义的目的地的情况下建立他们希望访问的零售店。例如,用户在他们的SAAV进入停车场时,可能已经预先定义了他们希望访问特定产品或产品类别的特定商店。如炊具在X店,在他们去的地方,X店有三层,停车场有五层,但是停车场的第四层有一个进入X店的入口,在X店有炊具的那一层。然而,用户可能先前已经确定他们希望访问Y店,但被告知X店有一天的厨具限时销售,并覆盖了他们之前的选择,以便他们的SAAV导航到停车场内的适当位置。
虽然上面给出的示例性实施例是关于室内停车场1040内的停车位,但是显然,ACTDEV可以向车辆提供与未映射在地图数据库中或动态建立所需导航信息的结构、区域等相关的信息。例如,道路建设、道路维修或影响道路的物理结构的其他活动存在这样的要求。如下图12所述,交通运输辅助发展设施可能与临时道路基础设施(例如护柱、屏障等)有关。
在这些场景中,存储在ACTDEV内的信息可以基于个人,例如工人或主管,使用电子设备扫描该区域,使得该电子设备获取标记的位置等被动态映射。并生成该部分道路的新地图,以便与道路布局的临时或半永久性调整相关的ACTDEV直接或通过中间车辆传达给车辆。
在本发明的其它实施例中,ACTDEV可以通过安装的护柱1210、临时道路工程护柱1220、街道标志1230和交通灯1240以及其他永久性或临时的基础设施,例如机柜、公共汽车候车亭、障碍物、交通坡道等,或附属于或建置于路旁或靠近道路的建筑物或其他构筑物内。在本发明的实施例中,ACTDEV可以提供地图功能,而路面、路缘等上的标记可以为车辆在车道内的行驶提供实际的引导信息。ACTDEV还可以提供所需的附加信息,例如最大速度、最小速度、当检测到一对车道时只应使用正确的车道等。在本发明的其他实施例中,ACTDEV可以提供与ACTDEV相关联的两个或附加信标,或者可以为车辆提供数据以对其在区域内的位置进行三角测量。例如,停车结构内的一层上的无线信标可以为位置提供三角测量,而ActDev提供地图,并且标记提供车道/停车位标识符,以便车辆在两个区域之间导航等。
在本发明的实施例中,ACTDEV可以在标准预定频率和通信协议上通信,或者它可以是非标准的、专有的或开放标准的等。例如,这可以是在5.9GHz频带内操作的专用短程通信(DSRC),其具有75MHz的带宽和大约1000米(大约3,300英尺)的范围。
在本发明的实施例中,区域出口处的ACTDEV可以从车辆获取数据,允许其验证和/或更新其本地地图数据、区域内特征的状态数据(例如,停车位可用性/使用)等。该信息可以用于更新本地或远程数据库,然后将其提供给其他车辆。该信息可以根据车辆的标准制定,例如数字数据、二维地图、三维地图、坐标等,或者作为与先前建立的数据的差异。当在本地提供信息时,车辆和ACTDEV可以建立关于提供/获取数据(例如提供什么数据、格式等)的电子握手和验证/协商过程。例如以这种方式,递送SAAV可以向乘客SAAV获取不同的信息。
显然,ACTDEVs也可以用于复杂的交通交叉路口或卫星导航信号受阻、断断续续或受到多次反射等影响的交叉路口。例如,分别参考第一和第二图像1300A和1300B,分别描绘了复杂的公路交叉路口,其中道路在其它道路下方通过,使得GPS信号被阻挡,并且结构内的混凝土/金属导致信号衰减、多次反射等。因此,ACTDEV可以被放置在特定车道的路口前方点,其中ACTDEV提供与结构布局相关的信息。在第一图像1300A中,路口具有四(4)个,而在第二图像1300B中,路口具有五(5)个,使得即使接收到GPS信号,VCU也可能混淆其实际上在哪个道路上,因为相同的GPS位置(省略垂直数据)分别匹配第一图像1300A和第二图像1300B中的4或5个道路。
显然,ACTDEVs可以连接在一起,以便为即将到来的车流在相邻ActDevs之间,或者向先前预定ACTDEVs提供必要的信息。该信息可以包括减慢或加速交通、事故通知、道况通知等的数据。例如,一个ACTDEV可以与相邻的ACTDEV传达道路状况或速度调整,但如果发生事故影响交通方向,可能会绕过路线上附加的中间ACTDEV,则可能与前面路口相关的另一个ACTDEV通信。另外,与直接的ACTDEV到ACTDEV通信不同,路由可以由与控制相关的整个网络中的另一层管理。
对于特定车道,ACTDEV可以位于交叉点之后的点处,其中ACTDEV从车辆检索信息,从而基于来自车辆的VCUs等的导航数据从车辆获取与结构布局有关的数据。
在本发明的其它实施例中,独立的或联网的ACTDEV可以识别接近的车辆,接收来自接近的车辆的发现信号,或者从ACTDEV和车辆连接到的网络提供到达信息。一旦ACTDEV识别出车辆,那么ACTDEV要么回复预定的信息,如上述导航信息等,要么回复依赖于车辆和/或与ACTDEV相关的车辆前方结构或物体的状态而建立的信息。
例如,在车行道的一部分包括倾斜转弯时,ACTDEV可以向卡车或厢式货车触发速度通知,以降低车辆倾翻的可能性,而对于客车、摩托车等则不需要该速度通知。或者,ACTDEV可以触发SAAV路线的自动减少或调整,使得例如高侧SAAV被路由到倾斜转弯的外车道,使得高侧SAAV产生任何事故时远离其他车道,而低侧SAAV可以被路由到任何车道。在此过程中,一旦这些信息被发送到一个或多个SAAV,ACTDEV可以通过车辆之间的通信直接或间接地调整其他车辆的路线、车道、速度等。
在另一个非限制性示例中,ACTDEV与桥梁、标志、隧道、悬伸物等相关联,并且可以触发一些车辆(例如低于限定高度限制的卡车和货车)的减速,不触发其他车辆(例如乘用车),并且触发其他车辆(例如高于限定高度限制的卡车)的停止,以防止与到来的物体碰撞。在非自主车辆的情况下,ACTDEV还可以触发显示或通知(例如,触发车辆喇叭)以提醒驾驶员。
在本发明的实施例中,ACTDEV可以测量接近的车辆的高度、宽度,以确定车辆的高度、宽度,以验证其接收到的信息(例如,以确保车辆不牵引例如高的拖车,或者卡车或拖车已经被装载到超过车辆在其提供给ACTDEV的特征内已经存储的高度)。如果ACTDEV确定问题,则它可以向SAAV发出通信以控制SAAV,或者向非自主车辆发出作为警报的通信。
在本发明的实施例中,车辆上的ACTDEV可以经由各种方法(例如光学和/或RF)测量接近物体(例如架空桥、悬伸标志、护柱之间的距离、道路的末端等)的高度、宽度,以便确定物体的高度、宽度,以查看间隙是否将是车辆通过的问题,特别是对于高和/或宽车辆。另外,与道路相关联的ACTDEV装置还可建立或比较信息,以验证其接收的信息或超控车辆的控制。
例如,一座桥可以是拱形的,桥下有两个车道,一个车道一个方向。在拱下方的每条车道上,车辆的最大安全高度为8英尺。然而,如果一辆宽度小于10英尺的车辆横跨两条车道穿过桥拱的中间,那么最大高度为12英尺的车辆可以通过。因此,ACTDEV可以检测到高度为11英尺的SAAV的存在,并引导SAAV穿过拱的中间,其中与桥拱相关联的ACTDEV可以停止其他交通以允许车辆在桥的拱下行进。或者,ActDevS可以要求SAAV停车以阻止交通流,然后在合适的点允许SAAV通过。
根据本发明的一个实施例,提供了一种具有通信接口的车辆,所述通信接口用于从相对于所述车辆所穿越的道路的actdev系统接收信息。车辆可以例如从标记450获取道路信息,以及来自ACTDEVS的数据,由此车辆的VCU处理该信息,然后由车辆的VCU和/或其他系统使用这些信息来实现车辆的半自主或自主控制。VCU还可以将该信息传递到导航数据库系统以进行存储和/或更新导航数据库系统,以便车辆随后重新遍历道路。VCU还可以将与导航数据库系统的一部分有关的数据传输到ACTDEVs或ACTDEVs的子集,以便更新与ACTDEVs相关联的数据库和/或用于传输到其他车辆,例如,通过将数据传递到一个或多个先前的ACTDEVs以更新在相同方向上行驶的车辆,或者传递到一个或多个后续的ACTDEVs以更新在相反方向上行驶的车辆。
在本发明的实施例中,对于非自主车辆或半自主车辆,来自ACTDEV的信息,例如不清除前方物体的高度和/或宽度的信息,将向驾驶员触发一个或多个警告信号(例如,视觉和/或听觉)。此外,控制系统和/或ACTDEV可以在非SAAV的驾驶员没有动作时使非SAAV制动和停止和/或拉到安全位置以供驾驶员评估情况。
在本发明的其它实施例中,即使没有产生高度/宽度等的触发,向非SAAV驾驶员发出这些警报的触发器也可以基于其他因素。例如,当温度低于预定阈值时,由于路面结冰的可能性增加,司机可能会收到要过桥的警报。其他触发因素可能来自诸如低能见度、恶劣天气和低光照等因素。在本发明的其他实施例中,可以向非SAAV或半自主车辆的用户提供关于车辆的一个或多个传感器系统的退化或故障的警报,或者是非SAAV或半自主车辆的一个或多个系统的故障。
传感器和/或收发器清洁
在图3中,示出了车辆的空气收集器的位置,该空气收集器与车辆的发电相关联。然而,在本发明的其他实施例中,这些位置以及其他位置可以是用于部署与车辆相关联的通信的传感器和/或收发器的位置。这些传感器可以是例如基于微波的传感器、基于光学的传感器或环境传感器。
因此,用于通信的一个或多个传感器和/或一个或多个收发器可以与例如后灯组310、后车身面板320、车顶面板330、后视镜340、进气口350(例如,作为用于车辆内乘客的空气管理系统的一部分)、前格栅360、车身格栅365、侧面板370、下侧380和前灯组390相关联。
这种传感器和/或收发器的性能可能会因碎屑(例如污垢、泥浆、雪、水、冰等)而降低或失效。对于非自主车辆,这种降低或故障可能令人沮丧,但是对于SAAV来说,这些降低或故障可能导致碰撞、事故或导致SAAV自动终止其运行。因此,传感器和/或收发器需要保护、清洁等,以限制由诸如污垢、泥浆、雪、水、冰等碎屑引起的劣化。
参考图14和图15,示出了用于清洁传感器和/或收发器碎屑的示例性气流导流器。参考图14,一个传感器模块1400包含一个空气导流器1410,与传感器和/或收发器(SENTRA)1430相关,其中空气由于车辆运动流入空气导流器1410,其中孔1420的作用是在空气撞击收发器1430之前增加空气的速度,以清除收发器1430上的灰尘、水和其他碎屑。可选地,多个空气导流器1410可以与单个收发器1430或多个收发器1430一起使用。
在图15中,传感器模块1500包括相对于SENTRA 1520设置的一对空气偏转器1510,其中空气由于车辆的运动而流入空气偏转器1510,其中空气偏转器1510内的孔用于在空气冲击SENTRA 1520之前增加空气的速度,以便从SENTRA 1520去除灰尘、水和其它碎屑。可选地,多个空气偏转器1510可以与单个SENTRA 1520或多个SENTRA 1520一起使用。可选地,图15中描绘的空气偏转器1510以横截面描绘,并且具有对称的径向轮廓,使得空气偏转器1510相对于SENTRA 1520圆形对称。替代地,空气偏转器1510围绕SENTRA 1520非径向几何对称。
在图14和图15中,空气流动是通过车辆的运动引起的。然而,它可以通过一个或多个风扇、涡轮机等单独或与车辆运动引起的动态气流组合产生。
在本发明的实施例中,由一个或多个风扇引起的气流可以在低车辆速度下提供,因为由车辆的运动引起的动态气流在较高速度下是足够的。例如,风扇诱导气流阈值可以是10km/h、30km/h等。
在本发明的其它实施例中,一种或多种清洁溶液和/或水可以被雾化并连续地或周期性地添加到空气流中。在本发明的实施例中,可以根据车辆的速度来调节空气偏转器内的通风口。
现在参考图16,示出了用于保护传感器Sentra 1630免受碎屑影响的可更换片材1620。片材1620设置在上辊1610和下辊1640之间,上辊1610和下辊1640中的一个或两个是机动的,使得片材1620可以在Sentra 1630的前部移动。何时移动相对于SENTRA 1630的片材1620的决定可能取决于一个或多个因素,包括但不限于,自先前移动片材1620后监测到SENTRA 1630性能下降时的实际耗费时间。片材1620可以设置在盒内,该盒可以在片材1620“耗尽”时(即,当所有片材1620都已经暴露时)周期性地更换。
参考图17,描述了用于保护传感器SENTRA 1730免受碎片侵害的可更换滤波器1720。过滤器1720设置在上滚筒1710和下滚筒1740之间,上滚筒1710和下滚筒1740中的一个或两个是机动的,使得过滤器1720可以在SENTRA 1730的前部移动。何时移动相对于SENTRA 1730的过滤器1720的决定可能取决于一个或多个因素,包括,但不限于,自过滤器1720的先前移动和监测到SENTRA 1730性能下降以来经过的时间。过滤器1720可以设置在滤筒内,该滤筒可以周期性地更换,即,当所有过滤器1720都已经暴露时。
现在参考图18,示出了用于保护SENTRA 1820免受例如冰或雪影响的薄膜加热器1840。加热器1840分别连接到第一电连接1810和第二电连接1820。何时启动薄膜加热器1840的决定取决于一个或多个因素,包括环境温度、环境条件和SENTRA 1820前面的表面电阻测量。
在图14至图18中,描述了清洁SENTRAs的方法,以便减少碎屑的影响。然而,在本发明的其它实施例中,SENTRAs可以设置在车辆的车窗后面,例如前挡风玻璃、后挡风玻璃、侧窗等。例如,当前的DAS系统,例如车道保持辅助、车道对中辅助和前灯的半自动光束切换,都使用设置在前挡风玻璃顶部中央的摄像机。然而,前挡风玻璃的这个区域位于车辆挡风玻璃刮水器扫过的区域的外缘。因此,随着半自主车辆和自主车辆SENTRAs数量的增加,确保放置SENTRAs的前挡风玻璃、后挡风玻璃、侧窗等区域没有碎片变得越来越重要。
因此,参考图19,示出了用于清洁车辆整个挡风玻璃的清洁系统。如图所示,雨刷器1940设置在视窗1930(例如前挡风玻璃、后挡风玻璃或侧窗)的前面,并且连接到上安装件1910和下安装件1920。每个上安装件1910和下安装件1920均包括一个允许雨刷器1940在视窗1930上移动的轨道。上安装件1910和下安装件1920中的一个或两个可以是机动化的,以便使雨刷器1940移动到视窗1930上。因此,雨刷器1940沿视窗1930横向运动以清洁视窗1930,其中雨刷器1940包括柔性刮片、柔性刷等。清洗液分配系统可以与车辆中的一个或多个、上安装件1910、下安装件1920和雨刷器1940相关联,以便在雨刷器1940清洁视窗1930时将清洗液分配到视窗1930上。
或者,雨刷器1940可以包含一个或多个正空气流喷嘴以将空气吹到窗户1930上,和/或包含一个或多个负压喷嘴以将空气和碎屑吸离窗户1930。
可选地,在本发明的其它实施例中,雨刷器1940可以包括一个或多个加热元件,以便于容易地从视窗1930上清除碎屑或恶劣天气带来的诸如冰和雪等。
移动雨刷器1940的马达可以由车辆的VCU或另一控制系统通过手动调节或根据车辆的一个或多个因素(例如速度、温度、周围环境条件等)自动调节来控制。可选的,额外的一个或多个其他电机可以调整刮雨器1910与视窗1930的啮合压力或其他参数。
可选地,在根据本发明实施例的系统中,雨刷器1940可以包括多个刮雨器1910,这些刮雨器1910彼此同时协同作用,或者多个刮雨器1910的子集可以以不同的位置、速度等同时作用。
刮雨器1910可以是可更换的,上安装件1910和下安装件1920也是可更换的。刮雨器1910可以采用卡扣就位或采用简单的紧固件以防止篡改。可选地,系统的上安装件1910和下安装件1920可以隐藏在车辆的车身内,以改善美观性和/或保护免受环境因素的影响。
自动售票
违反交通法规或停车限制等是麻烦的,因为这些法规或停车限制中的大多数是基于来自停车监督员、警察执行等的手动处理。例如,街道上的基于时间的停车违规是基于手动处理,在该过程中,法规官员将标记每辆车辆的轮胎,然后在该时间点的停车限制所规定的预定时间段后返回。例如,在禁止停车的地区违规停车更容易监控,在采用雷达交通监控的地区超速违规停车也更容易监控,或者在信号灯数据显示为红色时触发摄像头的交通信号灯违规停车也更容易监控。
自主车辆可以通过其特定设计来控制其自身,使得其最大和/或最小速度在其正在穿过的当前道路的限制范围内。然而,在许多情况下,非自主或半自主车辆的驾驶员将“冒险”采取行动(他们的违规行为将不会受到监控),因为执法人员的数量可能很少,或者他们分布在一个很大的区域。因此,利用ActDev和/或车载系统来实施交通法规、停车限制等将是有益的。
例如,与停车结构或区域相关联的ActDev可以在其存储的数据内使用。这些数据可以在安装获取时或随后提供或由其直接获取,且这些数据均包括指示允许停车时段的时间/日期设置,例如,在5月至11月的周一至周五上午9点至晚上11点和12月至4月的周一至周五上午9点至晚上8点之间。因此,ACTDev可以确定停车结构内存在车辆,建立与车辆相关的数据(例如,车牌的光学字符识别或通过车辆的VCU或ECU或其他电子系统的无线询问),确定停车的有效性,并将与违规相关的数据自动发送到远程服务器进行处理,从而在适当的情况下将违规通知和/或处罚传达给与车辆相关的用户和/或地址。
显然,这种自动停车违规系统将允许逐步加重处罚或允许其他处罚措施。例如,可以在有效停车的时段之后针对第一时段定义初始惩罚,然后可以针对后续时期定义后续惩罚。在本发明的另一个实施例中,ActDev可以与执法车辆通信,使得侵权车辆被移除,例如,当允许的停车停止时,车辆阻塞了道路的一条车道,ActDev可以与执法车辆通信,从而缓解交通流量。
在本发明的其它实施例中,ACTDEVs通过与车辆通信或识别车辆并将该信息传送到远程系统,可以为车辆建立计时/速度信息,从而允许自动确定车辆是否违反任何速度限制。类似地,通过从车辆的导航系统提取信息,通过ActDevs与车辆通信的远程系统可以确定车辆驾驶员是否已经执行了任何危险操纵。
在本发明的实施例中,ActDevs可以是静止的、移动的、手持的,可以安装在车辆上构成道路基础设施的一部分,也可以形成交通管理基础设施的一部分等。
照明
目前,在市场上,没有可被归类为阻燃的嵌入式照明器材,因为它们所使用的材料传递来自火的热量或在暴露于火的热量下失效。一种嵌入式照明器材,包括壳体、灯泡、电线、挡板和接线盒。
根据本发明实施例的照明器材的外壳可以由选自包括金属、合金、陶瓷、高温聚硅氧烷、碳纤维、玻璃纤维、硅酸钾、波纹聚丙烯、硅酸钙的中的一种或多种材料以任何形状或样式形成。例如,壳体材料可以由陶瓷、高温聚硅氧烷、碳纤维和涂覆有硅酸钾或其他阻燃材料的玻璃纤维中的一种或多种以任何形状或样式形成。
电线可以用阻燃材料而不是塑料电缆和/或用阻燃剂涂覆。
在下面的说明书中,重点放在半自主和自主车辆(SAAV)系统、应用和平台(SAAV-SAP)上,其中这些车辆是陆基车辆,通常是乘用车。然而,显而易见的是,在本发明的其他实施例中,利用或实现本发明实施例的这些SAAV-SAP可以应用于其他陆基和非陆基车辆。
此外,本发明的一些实施例可以应用于不是SAAVs的车辆,使得本发明的这些实施例可以应用于从汽车工程师协会(SAE)驾驶自动化定义的级别0到级别5的车辆,或者与车辆内的手动到自动控制、方向和决策相关的任何其他范围/规模/定义。
对于本领域技术人员显而易见的是,虽然本发明的实施例如上所述与车辆有关,但是本发明的实施例也可以应用于行人,以帮助他们在道路上或附近导航。例如,正如车辆可以从ACTDEV获取数据,以便在一个区域内(例如停车基础设施)导航,那么行人,车辆的乘客等也可以从ACTDEV获取信息。例如,在该示例中,可以向车辆的乘客离散地提供离开停车结构的导航方向,或者还可以向车辆的乘客提供返回到停车结构内的车辆的导航方向。
以类似的方式,可以周期性地向行人提供与他们的导航有关的信息。例如,行人可能会被告知,由于前面的道路正在进行临时道路工程,他们目前处于下一个路口的尽头,在下一个路口之前,他们本可以在下一个路口换走道路的一侧等,因此现在换走道路的一侧行走或在临时道路工程周围提供另一条道路对他们是有益的。类似地,行人可以被引导通过停车场等来缩短他们的旅程,而不是绕过它或导航到停车场等的位置,例如公共交通站点(例如公共汽车,有轨电车,铁路等)或公共交通车站等。在其他实施例中,利用本发明的这些实施例的用户可以使用机械化或非机械化的交通工具,例如摩托车、踏板车、自行车、滑板等。
在本发明的另一个实施例中,基于非车辆的用户可以将信息传输到基础设施,使得基础设施根据从用户接收到的信息临时调整。例如,一组交通信号灯可能会为行人提供30秒的时间从一侧穿过到另一侧,但是用户可能需要更长的时间,例如,如果用户是老年人、暂时或永久残疾、带着婴儿行走等。因此,用户的PED可以与交通信号灯通信,临时调节周期,使得例如用户可以被给予45秒的时间穿过马路。然后,基础设施可以调整其他设备以离散地与此对准,或者它可以与SAAVs等通信,使得如果这些设备根据先前通信的信令变化/序列工作,则它们的控制系统将更新为新的信令变化/序列等。在本发明的其他实施例中,不是要求从用户的PED自动转移到基础设施,而是用户可以触发调整请求,例如,今天他们与老年亲戚、婴儿等一起行走,而这通常不是这种情况。这可能允许用户在不调整PED配置的情况下触发基础结构调整,从而允许动态实例,例如在旅途中遇到某人等。
以类似的方式,基础设施可以检测用户的存在,确定他们在预定的时间段内是静止的,然后触发基础设施行动。例如,现今需要手动触发的人行横道可以是自动触发的。基础设施可以询问用户的PED,例如,当他们接近基础设施时,它确定他们正在通过他们的PED上执行的软件进行导航,这将要求他们使用该项目的基础设施,因此基础设施可以接受用户停止交通,比如使行人交通流优先于车辆交通流。可选地,基础设施的元件可以自动地对等待的行人进行计数,并根据更大的行人群体需要更长的时间过马路来调整时间。
在上述说明书中给出了具体细节以提供对实施例全面理解。然而,应当理解,可以在没有这些具体细节的情况下实施。例如,可以以框图示出电路,以免不必要的细节模糊实施例。在其他情况下,为了避免模糊实施例,可以在没有不必要细节的情况下显示众所周知的电路、过程、算法、结构和技术。
上述技术、块、步骤和装置的实现可以以各种方式完成。举例来说,这些技术、块、步骤和装置可以以硬件、软件或其组合实施。对于硬件实施方案,处理单元可实施于一或多个专用集成电路(ASICs)、数字信号处理器(DSPs)、数字信号处理装置(DSPDs)、可编程逻辑装置(PLDs)、手持式可编程门阵列(FPGAs)、处理器、控制器、微控制器、微处理器,设计以执行上文所描述的功能的其它电子单元及/或其组合。
此外,应当注意,实施例可以被描述为过程,该过程被描绘为流程图、流图、数据流图、结构图或框图。尽管流程图可以将操作描述为一个连续的过程,但是许多操作可以并行或并发地执行,此外,还可以重新排列操作的顺序。流程在其操作完成时终止,但是可以具有未包括在图中的附加步骤。一个进程可以对应于一个方法、一个函数、一个过程、一个子例程、一个子程序等。当一个进程对应于一个函数时,其终止对应于函数返回到调用函数或主函数。
此外,实施例可以通过硬件、软件、脚本语言、固件、中间件、微代码、硬件描述语言和/或其任何组合来实现。当以软件、固件、中间件、脚本语言和/或微代码实现时,用于执行必要任务的程序轴或代码段可以存储在机器可读介质(诸如存储介质)中。代码段或机器可执行指令可以表示一个过程、一个函数、一个子程序、一个程序、一个例程、一个子例程、一个模块、一个软件包、一个脚本、一个类或指令、数据结构和/或程序语句的任何组合。一个代码段可通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数和/或存储器内容而耦合到另一代码段或硬件电路。信息、自变量、参数、数据等可以经由包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等的任何合适的手段来传递、转发或传输。
对于固件和/或软件实施方案,可用执行本文中所描述的功能的模块(例如,程序、函数等等)来实施所述方法。可以使用有形地体现指令的任何机器可读介质在实施本文所述的方法中。例如,软件代码可以存储在存储器中。存储器可以在处理器内或处理器外部实现,并且可以在实现方式上变化,其中存储器用于存储软件代码以用于当存储器用于执行软件代码时的后续执行。如本文中所使用,术语“存储器”是指任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或其它存储媒体,且不限于任何特定类型的存储器或任何特定数目的存储器或其上存储存储器的媒体类型。
此外,如本文所公开的,术语“存储介质”可以表示用于存储数据的一个或多个设备,包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、磁芯存储器、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备和/或用于存储信息的其它机器可读介质。术语“机器可读媒体”包含(但不限于)便携式或固定存储装置、光学存储装置、无线信道及/或能够存储、含有或携载指令及/或数据的各种其它媒体。
在一个或多个实施例中,这里描述的方法可由包括接受包含指令的代码段的一个或多个处理器的机器执行。对于本文描述的任何方法,当指令由机器执行时,机器执行该方法。包括任何能够执行一组指令(顺序或其他)的机器,这些指令指定了该机器要采取的行动。因此,典型的机器可以通过包括一个或多个处理器的典型处理系统来示例。每个处理器可以包括CPU、图形处理单元和可编程DSP单元中的一个或多个。处理系统还可以包括存储器子系统,该存储器子系统包括主RAM和/或静态RAM和/或ROM。还可以包括总线子系统,以用于组件之间的通信。如果处理系统需要显示器,则可以包括这样的显示器,例如液晶显示器(LCD),如果需要手动数据输入,则处理系统还包括输入设备,诸如键盘等字母数字输入单元、鼠标等定点控制设备等中的一个或多个。
存储器包含机器可读代码段(例如,软件或软件代码),所述机器可读代码段包含用于在处理系统执行时执行本文所述的多个方法之一的指令。软件可以完全驻留在存储器中,或者也可以完全或至少部分驻留在RAM和/或计算机系统在其执行期间驻留在处理器中。因此,存储器和处理器还构成包括机器可读代码的系统。
在替代实施例中,机器作为独立设备操作,或者可以连接(例如,联网到其他机器)。在联网部署中,机器可以在服务器-客户端网络环境中以服务器或客户端机器的身份运行,或者作为点对点或分布式网络环境中的对等机器。机器可以是例如一台计算机、一台服务器、一组服务器、一组计算机、一个网络设备,分布式计算环境、云计算环境或能够执行指定该机器要采取的动作的一组指令(顺序或以其他方式)的机器。术语“机器”还可以被认为包括单独或联合执行一组(或多组)指令以执行本文所讨论的任何一种或多种方法的机器的任何集合。
本发明示例性实施例的前述公开是为了说明和说明书目的而提出的。其并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。根据上述公开内容,本文描述的实施例的许多变化和修改对于本领域普通技术人员将是显而易见的。本发明的范围仅由所附权利要求及其等同物限定。
此外,在描述本发明的代表性实施例时,说明书可能已经将本发明的方法和/或过程呈现为特定的步骤顺序。然而,在所述方法或过程不依赖于本文所阐述的特定步骤顺序的程度上,所述方法或过程不应限于所描述的特定步骤顺序。如本领域普通技术人员将理解的,其他步骤序列也是可能的。因此,说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。另外,涉及本发明的方法和/或过程的权利要求不应限于以所写顺序执行其步骤,并且本领域技术人员可以容易地理解,顺序可以变化并且仍然保持在本发明的精神和范围内。
Claims (33)
1.一种车辆穿越表面区域的方法,其特征在于,包括:
在表面区域上以预定图案提供多个标记;
通过构成车辆部分的电子设备处理从多个标记的子集接收到的信号确定表面区域;
其中,从多个标记的子集接收的信号由构成车辆部分的接收器接收。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收器为射频接收器;
从多个标记的子集接收的信号是依赖于构成车辆部分的第一射频发射器的信号而产生的信号;
所述多个标记中的每个标记包括以下标记中的至少一个:在标记内嵌入一个或多个金属元素底漆的标记,以及金属漆。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收器为射频接收器;
从多个标记的子集接收的信号是依赖于构成车辆部分的第一射频发射器的信号而产生的信号;
所述多个标记中的每个标记包括以下标记中的至少一个:
第二射频发射器,其发射射频信号以响应接收到的来自第一射频发射器的射频信号;
一种反射微波电路,其通过接收和处理来自第一射频发射器所发射的射频信号而产生另一射频信号。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收器包括一个或多个光学探测器;
从多个标记的子集接收的信号是依赖于构成车辆部分的发射器的信号而产生的信号;
所述多个标记中的每个标记包括以下标记中的至少一个:
光发射器,其响应于来自发射器的信号而发射信号,其中,所述发射器是射频发射器;
光发射器,其响应于车辆的运动而发射信号;
光发射器,其响应于来自发射器的光信号而发射信号,其中,所述发射器是车辆的前灯;
光发射器是紫外发射器、红外发射器和可见发射器之一。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收器包括一个或多个光学探测器;
从多个标记的子集接收的信号是依赖于构成车辆部分的发射器的信号而产生的信号;
所述多个标记中的每个标记包括:
光学反射标记,该标记接收来自发射器的光信号并反射该光信号的预定部分;
所述反射该光信号的预定部分取决于所述光信号相对于所述标记的方向而确定。
6.一种车辆,其特征在于,包括:
第一电池系统,用于向车辆的电机提供电力;
第二电池系统,与车辆的电气控制系统耦合;
其中,在电气控制系统确定所述第一电池系统降至预定充电阈值以下时,建立电气控制系统相对于车辆的动作。
7.根据权利要求6所述的车辆,其特征在于,所述电气控制系统相对于车辆的动作从:
启动车辆的制动器;
将车辆导航至一个停车位;
将车辆从所在车道的当前行车道导航到所述车道的非行车道。
8.一种车辆,其特征在于,包括:
第一电池系统,用于向车辆的电机提供电力;
多个第二电池系统,其中,多个第二电池系统中的每个第二电池系统与车辆的多个电气控制系统中的一个电气控制系统耦合;
其中,在确定所述第一电池系统降至预定充电阈值以下时,采用多个电气控制系统的子集建立一个或多个动作。
9.根据权利要求8所述的车辆,其特征在于,所述多个电气控制系统中的一个电气控制系统是车辆的视觉指示器的控制器;
视觉指示器是车辆的刹车灯或指示灯之一;
一个或多个动作的预定动作是启动所述视觉指示器以产生预定的照明图案。
10.根据权利要求8所述的车辆,其特征在于,多个电气控制系统中的第一电气控制系统是车辆的视觉指示器的控制器;
多个电气控制系统中的第二电气控制系统是车辆的制动器的控制器;
所述视觉指示器是车辆的刹车灯或指示灯中的一个;
一个或多个动作的第一预定动作是启动所述视觉指示器以产生预定的照明图案;
一个或多个动作的第二预定动作是启动所述制动器刹车。
11.一种车辆发电方法,其特征在于,包括:
提供一个或多个空气收集器和空气浓缩器中的至少一个,每个空气收集器和空气浓缩器均包括一个入口和一个出口;
提供一个空气涡轮发电机,所述空气涡轮发电机与所述空气收集器和空气浓缩器中的至少一个的出口耦合;
所述一个或多个空气收集器和空气浓缩器中的至少一个的气流通过所述空气涡轮发电机为车辆提供电力。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括:
提供一个加热元件,该加热元件与空气涡轮发电机中的一个以及空气收集器和空气浓缩器中的一个或多个相关联;
当环境温度或者为适应车辆当前速度而调整过的环境温度低于预定阈值时,加热元件开启。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述一个或多个空气收集器和空气浓缩器中的每一个都使用一个或多个文丘里效应元件来加速从入口到出口的空气流动;
一个或多个空气收集器和空气浓缩器中的至少一个被集成到后灯组、后车身面板、车顶面板、后视镜、形成车辆空气管理系统一部分的进风口、前格栅、车身格栅、侧板、底面和前灯组中的一个物体中。
14.一种半自主或自主驾驶车辆的充电方法,其特征在于,包括:
确定SAAV到达多个支持SAAV充电的补给站附近;
SAAV广播SAAV要求充电的第一消息;
使用电子设备从多个补给站中识别出满足SAAV要求的特定补给站的标识,且所述特定补给站上没有SAAV,所述电子设备与多个补给站相关联;
从补给站发送包括与特定补给站相关的数据的第二消息;
将SAAV自动导航到特定补给站的位置,然后更新该补给站的状态,以便在确认SAAV已经充电完成并离开之前不将其提供给其他车辆。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述与特定补给站相关的数据包括所述SAAV导航到所述多个补给站中的特定补给站所需的位置数据和标记中的至少一个。
16.一种半自主或自主驾驶车辆的充电方法,其特征在于,包括:
确定SAAV到达多个支持SAAV充电的补给站附近;
从与多个补给站相关联的电子设备向SAAV广播数据;
通过与SAAV相关联的另一电子设备识别能够满足SAAV充电要求的多个补给站中的特定补给站的标识;
从SAAV向所述多个补给站中的特定补给站发送消息,以在所述多个补给站中的特定补给站中保留一个充电槽;
将SAAV自动导航到特定补给站的位置,然后更新该补给站的状态,以便在确认SAAV已经充电完成并离开之前不将其提供给其他车辆。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述数据包括:
多个补给站中的当前为空的补给站的容量、
具有SAAV所需要的容量且可以使用该补给站的预计时间、
以及能够为SAAV提供足够容量以导航到具有所请求容量的另一补给站位置或多个补给站中另一补给站位置对应的补给站的标识。
18.一种用于车辆的基于容器的补给站,其特征在于,包括:
用于补给车辆的燃料源;
与网络相连接且用于向远程服务器提供数据的电子设备;
多个标记;
其中,所述车辆使用所述多个标记将所述车辆操纵到正确位置,使得所述车辆能够补给所述燃料。
19.根据权利要求18所述的基于容器的补给站,其特征在于,所述电子设备向远程服务器提供位置数据和无线通信数据中的至少一种。
20.根据权利要求18所述的基于容器的补给站,其特征在于,所述多个标记包括一个或多个具有预定图案的标记条和一个标记垫;
所述多个标记部署在相对于基于容器的补给站的确定位置。
21.根据权利要求18所述的基于容器的补给站,其特征在于,所述燃料的来源包括由多个电池和核动力发电机中的一个提供的电力、氢气来自氢气发生器或氢气储罐、汽油来自汽油储罐、柴油来自柴油储罐。
22.根据权利要求21所述的基于容器的补给站,其特征在于,其中,燃料的来源是由多个电池中的一个提供的电力,并且基于容器的补给站进一步包括太阳能电池板、风力涡轮机和水轮机中的至少一个。
23.根据权利要求21所述的基于容器的补给站,其特征在于,所述多个标记中的至少一个从基于容器的补给站中露出,并且是基于容器的补给站的面板的一部分,在部署基于容器的补给站时,所述面板向下铰接。
24.一种车辆导航方法,其特征在于,包括:
提供一个主动装置,所述主动装置与车辆所导航的位置相关;
从所述主动装置向所述车辆传输与所述位置相关联的导航文件;
根据导航文件中的数据在位置内导航车辆。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述位置是通过基于全球定位系统或蜂窝无线确定的车辆位置。
26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述位置通过可访问的映射数据库识别得到,或作为没有特定数据的通用块存储在车辆的存储器中。
27.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述位置通过可访问的映射数据库识别得到,或作为没有特定数据的通用块存储在车辆的存储器中;所述位置是一个停车场。
28.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述导航文件依赖于识别车辆对所述主动装置的靠近和寻求进入所述位置的车辆中的至少一种方式来传输。
29.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述位置为停车场;所述导航文件包括到所述停车结构内的停车位的导航数据。
30.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述位置是道路施工的一个场地;导航文件用于描述所述位置的当前布局或道路工程之前的位置与其当前状态之间的差异,并且所述主动装置与从包括升降柱、关卡和标志牌中的组合中选择的可移动装置相关联。
31.一种用于车辆的模块,其特征在于,包括:传感器和收发器中的至少一个、包括一个入口和一个出口的空气导流器,所述空气导流器的出口将所述出口处的气流导向传感器和收发器中的至少一个,以去除传感器和/或收发器上的灰尘、水和碎片中的至少一个;一个或多个空气导流器中的每个空气导流器提升从所述入口到出口处的空气流速。
32.根据权利要求31所述的模块,其特征在于,所述空气导流器是设置在传感器和收发器中的至少一个周围的多个空气导流器中的一个。
33.根据权利要求31所述的模块,其特征在于,所述空气导流器围绕传感器和收发器中的至少一个的外缘设置。
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